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可无限次重复利用的碳纤维,无惧各种损伤加热即可自愈

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可无限次重复利用的碳纤维,无惧各种损伤加热即可自愈

发布日期:2021-11-10 作者:网络 点击:

由于碳纤维复合材料强度高、重量轻,正逐渐取代金属,用于推进各种产品和应用,从飞机到风力涡轮机再到高尔夫球杆。一旦收到损坏,一般常见的碳纤维材料几乎不可能修复或回收。


11月2日发表在Carbon杂志上的一篇论文中,一组研究人员描述了一种新型碳纤维增强材料,它与传统使用的材料一样坚固、轻便,但可以通过反复加热进行愈合,逆转任何形式的损伤。这也提供了一种在它达到使用寿命时将其分解和回收的方法。


开发抗疲劳复合材料是制造业的主要需求,展示了一种材料,可以使用传统热源或射频加热来无限期地逆转和推迟其老化过程。


该材料是最近开发的碳纤维增强玻璃体的一部分,以拉丁文玻璃一词命名,显示出固体和流体特性的混合。现在通常使用的材料,无论是体育用品还是航空航天,都是碳纤维增强聚合物。


传统的碳纤维增强聚合物通常分为两类:热固性或热塑性。“固定”品种包含环氧树脂,一种类似胶水的材料,其中将其固定在一起的化学链接会永久硬化。


“塑料”版本包含一种较软的胶水,因此可以将其熔化并重新加工,但这成为高强度和刚度的缺点。另一方面,Vitrimers 可以链接、断开和重新链接,在两者之间提供一个中间地带。


研究小组认为,玻璃体可能是目前由热固性材料制造的许多产品的可行替代品,这是急需的,因为热固性复合材料已开始堆积在垃圾填埋场中。该团队表示,可愈合玻璃体将是向动态材料的重大转变,在生命周期成本、可靠性、安全性和维护方面具有不同的考虑因素。


这些材料可以将塑料的线性生命周期转化为循环生命周期,这将是朝着可持续性迈出的重要一步。



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