復合資料回收及修復新技術――簡易適用!
已有人閱讀此文 - -你是否還記得里約奧運里的徐莉佳嗎,這名奮力拼搏的女運動員促使很多人逐漸關心起海上奧運項目。游艇、皮艇、皮劃艇等健身運動中的船殼都必須抗壓強度充足高、凈重充足輕的原材料生產制造,為健身運動強骨們出示確保。而這種高品質的原材料,一般 是碳纖維提高的環氧樹脂復合材料,卻遭遇著回收難、修復難的難題,促使其運用遭受非常大的限定,下邊大家將敘述有關學者們在這個層面的近期成效。
過去的一個春天,大家早已印證了許多碳纖維提高復合材料的回收及其修復新方式的問世,但他們中的絕大部分仍處在試驗室科學研究設計階段,在其中一些乃至必須改變復合材料的生產工藝流程以融入這種新方式。如今,一項來源于Georgia Tech新技術應用能夠對一些特殊類型的熱固性塑料環氧樹脂基碳纖維提高復合材料開展100%的回收,另外也可被用以修復原材料表層遭受的損害。
回收和修復一直是困惑該類原材料在轎車生產制造中規模性運用的2個難題。目前為止,大部分目前的回收對策均沒法保存化學纖維和聚合物復合材料原來的物理性能。因而,對這類無法修復及回收的難除原材料的具體措施,尤其是對碳纖維類的,可能非常大水平上惠及航空航天等工業生產行業。
佐治亞理工學校(Georgia Tech)能再生生物制藥研究室(Renewable Bioproducts Institute)科學研究精英團隊的責任人,機械自動化專家教授Jerry Qi,覺得該項新技術應用遭遇著傳統式碳纖維一氧化氮合酶回收中2個重特大挑戰:一是聚合物復合材料一般 有著相近硫化橡膠的交聯網絡,無法立即融解;二是在聚合物中難以把摻雜在這其中的碳纖維提取,而碳纖維才算是最非常值得回收的一部分。
科學研究工作人員將眼光放到了選用“塑料“(vitrimer)環氧樹脂的復合材料,由于在特殊狀況下,這種環氧樹脂中能夠在確保交聯網絡一致性的前提條件下更改本身的構造形狀。
該科學研究精英團隊在Advanced Functional Materials的一篇文章中詳細說明了她們的工作中:把塑料環氧樹脂一氧化氮合酶泡浸在酒精溶液中,另外提溫。因為有機溶劑分子結構充足細微,故可參加產生在環氧樹脂化學鍵互聯網中的鏈轉移反映,從而將生物大分子鏈融解并隔斷成一條條挎包。
一旦環氧樹脂融解,碳纖維就可被完完整整地獲取出去,并享有與原廠時的原始物理性能及形狀。而當對全部水溶液管理體系再次加溫時,能夠引起環氧樹脂再一次產生縮聚反應,這寓意新一代可反復運用聚合物化學纖維一氧化氮合酶變成很有可能。
該科學研究精英團隊還發覺這類全過程一樣能夠用于完成對聚合物表層的修復。值得一提的是,被修復或回收運用的原材料依然享有原始物理性能。Kai Yu,文章內容的關鍵創作者及佐治亞理工學校前男友機械自動化博士研究生研究者,表明此項技術性的簡單性、立即性、可執行性和可預見性促使此項技術性能夠被非常好地應用到工業化生產中。
全文連接:New Composite Recycling & Repair Method is Easy & Cheap。
參考文獻連接:Carbon Fiber Reinforced Thermoset Composite with Near 100% Recyclability。
來源于:材料牛