Bir necha kun oldin Vashington universiteti professori Aniruddh Vashist xalqaro nufuzli Carbon jurnalida maqola chop etdi va unda yangi turdagi uglerod tolali kompozit materialni muvaffaqiyatli ishlab chiqqanini ta'kidladi. Bir marta shikastlangandan so'ng ta'mirlab bo'lmaydigan an'anaviy CFRP dan farqli o'laroq, yangi materiallarni qayta-qayta ta'mirlash mumkin.
An'anaviy materiallarning mexanik xususiyatlarini saqlab qolish bilan birga, yangi CFRP yangi afzalliklarni qo'shadi, ya'ni uni issiqlik ta'sirida qayta-qayta ta'mirlash mumkin. Issiqlik materialning har qanday charchoq shikastlanishini tuzatishi mumkin, shuningdek, xizmat ko'rsatish sikli oxirida materialni qayta ishlash kerak bo'lganda uni parchalash uchun ham ishlatilishi mumkin. An'anaviy CFRPni qayta ishlash mumkin emasligi sababli, issiqlik energiyasi yoki radiochastotali isitish yordamida qayta ishlanishi yoki ta'mirlanishi mumkin bo'lgan yangi materialni ishlab chiqish muhimdir.
Professor Vashistning aytishicha, issiqlik manbai yangi CFRP ning qarish jarayonini cheksiz vaqtga kechiktirishi mumkin. Qat'iy aytganda, bu materialni uglerod tolasi bilan mustahkamlangan vitrimerler (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers) deb atash kerak. Shisha polimer (Vitrimers) - bu 2011-yilda fransuz olimi professor Lyudvik Leybler tomonidan ixtiro qilingan termoplastik va termoset plastmassalarning afzalliklarini birlashtirgan yangi turdagi polimer material. Vitrimer materiali dinamik bog'lanish almashinuv mexanizmidan foydalanadi, bu qizdirilganda dinamik tarzda qaytariladigan kimyoviy bog'lanish almashinuvini amalga oshirishi va shu bilan birga o'zaro bog'langan tuzilmani umuman saqlab turishi mumkin, shunda termoset polimerlari termoplastik polimerlar kabi o'z-o'zini tiklashi va qayta ishlashi mumkin.
Bunga javoban, odatda uglerod tolasi kompozit materiallari deb ataladiganlar uglerod tolasi bilan mustahkamlangan qatronlar matritsali kompozit materiallar (CFRP) bo'lib, ularni ikki turga bo'lish mumkin: turli qatronlar tuzilishiga ko'ra termoset yoki termoplastik. Termoset kompozit materiallari odatda epoksi qatronini o'z ichiga oladi, bu kimyoviy bog'lanishlar materialni doimiy ravishda bitta tanaga birlashtirishi mumkin. Termoplastik kompozitlar nisbatan yumshoq termoplastik qatronlarni o'z ichiga oladi, ularni eritish va qayta ishlash mumkin, ammo bu muqarrar ravishda materialning mustahkamligi va qattiqligiga ta'sir qiladi.
vCFRP tarkibidagi kimyoviy bog'lanishlar termoset va termoplastik materiallar o'rtasida "o'rta zamin" hosil qilish uchun ulanishi, uzilishi va qayta ulanishi mumkin. Loyiha tadqiqotchilari Vitrimerlar termoset qatronlarining o'rnini bosishi va poligonlarda termoset kompozitlarining to'planishining oldini olishi mumkinligiga ishonishadi. Tadqiqotchilar vCFRP an'anaviy materiallardan dinamik materiallarga katta o'tishga aylanadi va to'liq hayot aylanishi narxi, ishonchliligi, xavfsizligi va texnik xizmat ko'rsatish nuqtai nazaridan bir qator ta'sirlarga ega bo'ladi, deb hisoblashadi.
Hozirgi vaqtda shamol turbinasi pichoqlari CFRP keng qo'llaniladigan sohalardan biri bo'lib, pichoqlarni qayta tiklash bu sohada har doim muammo bo'lib kelgan. Xizmat muddati tugagandan so'ng, minglab eski pichoqlar poligonga poligon shaklida tashlandi, bu esa atrof-muhitga katta ta'sir ko'rsatdi.
Agar vCFRP pichoq ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa, uni oddiy isitish orqali qayta ishlash va qayta ishlatish mumkin. Ishlov berilgan pichoqni ta'mirlash va qayta ishlatish imkoni bo'lmasa ham, hech bo'lmaganda uni issiqlik bilan parchalash mumkin. Yangi material termoset kompozitlarining chiziqli hayot aylanishini tsiklik hayot aylanishiga aylantiradi, bu esa barqaror rivojlanish sari katta qadam bo'ladi.
Agar vCFRP pichoq ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa, uni oddiy isitish orqali qayta ishlash va qayta ishlatish mumkin. Ishlov berilgan pichoqni ta'mirlash va qayta ishlatish imkoni bo'lmasa ham, hech bo'lmaganda uni issiqlik bilan parchalash mumkin. Yangi material termoset kompozitlarining chiziqli hayot aylanishini tsiklik hayot aylanishiga aylantiradi, bu esa barqaror rivojlanish sari katta qadam bo'ladi.
Nashr vaqti: 2021-yil 9-noyabr
