Beberapa hari yang lalu, profesor Universitas Washington Aniruddh Vashisth menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal otoritatif internasional Carbon, mengklaim bahwa ia telah berhasil mengembangkan jenis baru bahan komposit serat karbon. Tidak seperti CFRP tradisional, yang tidak dapat diperbaiki setelah rusak, bahan baru dapat diperbaiki berulang kali.
Sambil mempertahankan sifat mekanik bahan tradisional, CFRP baru menambahkan keuntungan baru, yaitu, itu dapat diperbaiki berulang kali di bawah aksi panas. Panas dapat memperbaiki kerusakan kelelahan material, dan juga dapat digunakan untuk menguraikan material ketika perlu didaur ulang pada akhir siklus layanan. Karena CFRP tradisional tidak dapat didaur ulang, penting untuk mengembangkan bahan baru yang dapat didaur ulang atau diperbaiki menggunakan energi termal atau pemanasan frekuensi radio.
Profesor Vashisth mengatakan bahwa sumber panas dapat menunda proses penuaan CFRP baru tanpa batas waktu. Sebenarnya, bahan ini harus disebut vitrimer bertulang serat karbon (VCFRP, vitrimer bertulang serat karbon). Glass polymer (Vitrimers) is a new type of polymer material that combines the advantages of thermoplastic and thermosetting plastics invented by French scientist Professor Ludwik Leibler in 2011. Vitrimers material uses dynamic bond exchange mechanism, which can perform reversible chemical bond exchange in a dynamic manner when heated, and at the same time maintain a cross-linked structure as a whole, so that thermosetting polymers can be penyembuhan diri dan diproses ulang seperti polimer termoplastik.
Sebaliknya, yang biasa disebut sebagai bahan komposit serat karbon adalah bahan komposit resin yang diperkuat serat karbon (CFRP), yang dapat dibagi menjadi dua jenis: termoset atau termoplastik sesuai dengan struktur resin yang berbeda. Bahan komposit termoseting biasanya mengandung resin epoksi, ikatan kimia di mana dapat secara permanen mengkonsolidasikan bahan menjadi satu badan. Komposit termoplastik mengandung resin termoplastik yang relatif lembut yang dapat dilelehkan dan direpresses, tetapi ini pasti akan mempengaruhi kekuatan dan kekakuan material.
Ikatan kimia dalam VCFRP dapat dihubungkan, terputus, dan terhubung kembali untuk mendapatkan "jalan tengah" antara termoset dan bahan termoplastik. Peneliti proyek percaya bahwa vitrimer dapat menjadi pengganti resin termoseting dan menghindari akumulasi komposit termoset di tempat pembuangan sampah. Para peneliti percaya bahwa VCFRP akan menjadi perubahan besar dari bahan tradisional ke bahan dinamis, dan akan memiliki serangkaian dampak dalam hal biaya siklus hidup penuh, keandalan, keamanan, dan pemeliharaan.
Saat ini, bilah turbin angin adalah salah satu area di mana penggunaan CFRP besar, dan pemulihan bilah selalu menjadi masalah di bidang ini. Setelah berakhirnya periode layanan, ribuan pensiunan bilah dibuang di tempat pembuangan sampah dalam bentuk tempat pembuangan sampah, yang menyebabkan dampak besar pada lingkungan.
Jika VCFRP dapat digunakan untuk pembuatan blade, itu dapat didaur ulang dan digunakan kembali dengan pemanasan sederhana. Bahkan jika bilah yang dirawat tidak dapat diperbaiki dan digunakan kembali, setidaknya itu dapat diuraikan dengan panas. Bahan baru mengubah siklus hidup linier komposit termoset menjadi siklus hidup siklik, yang akan menjadi langkah besar menuju pembangunan berkelanjutan.
Jika VCFRP dapat digunakan untuk pembuatan blade, itu dapat didaur ulang dan digunakan kembali dengan pemanasan sederhana. Bahkan jika bilah yang dirawat tidak dapat diperbaiki dan digunakan kembali, setidaknya itu dapat diuraikan dengan panas. Bahan baru mengubah siklus hidup linier komposit termoset menjadi siklus hidup siklik, yang akan menjadi langkah besar menuju pembangunan berkelanjutan.
Waktu posting: Nov-09-2021
