Ychydig ddyddiau yn ôl, cyhoeddodd yr Athro o Brifysgol Washington, Aniruddh Vashisth, bapur yn y cyfnodolyn rhyngwladol awdurdodol Carbon, gan honni ei fod wedi llwyddo i ddatblygu math newydd o ddeunydd cyfansawdd ffibr carbon. Yn wahanol i CFRP traddodiadol, na ellir ei atgyweirio ar ôl iddo gael ei ddifrodi, gellir atgyweirio deunyddiau newydd dro ar ôl tro.
Wrth gynnal priodweddau mecanyddol deunyddiau traddodiadol, mae'r CFRP newydd yn ychwanegu mantais newydd, hynny yw, gellir ei atgyweirio dro ar ôl tro o dan weithred gwres. Gall gwres atgyweirio unrhyw ddifrod blinder i'r deunydd, a gellir ei ddefnyddio hefyd i ddadelfennu'r deunydd pan fydd angen ei ailgylchu ar ddiwedd y cylch gwasanaeth. Gan na ellir ailgylchu CFRP traddodiadol, mae'n bwysig datblygu deunydd newydd y gellir ei ailgylchu neu ei atgyweirio gan ddefnyddio ynni thermol neu wresogi amledd radio.
Dywedodd yr Athro Vashisth y gall y ffynhonnell wres oedi proses heneiddio'r CFRP newydd am gyfnod amhenodol. A bod yn fanwl gywir, dylid galw'r deunydd hwn yn Fitrimerau wedi'u Hatgyfnerthu â Ffibr Carbon (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers). Mae polymer gwydr (Vitrimers) yn fath newydd o ddeunydd polymer sy'n cyfuno manteision plastigau thermoplastig a thermosetio a ddyfeisiwyd gan y gwyddonydd Ffrengig yr Athro Ludwik Leibler yn 2011. Mae deunydd fitrimerau yn defnyddio mecanwaith cyfnewid bondiau deinamig, a all gyflawni cyfnewid bondiau cemegol gwrthdroadwy mewn modd deinamig pan gaiff ei gynhesu, ac ar yr un pryd gynnal strwythur trawsgysylltiedig yn ei gyfanrwydd, fel y gall polymerau thermosetio fod yn hunan-iachâd ac yn cael eu hailbrosesu fel polymerau thermoplastig.
Mewn cyferbyniad, y deunyddiau cyfansawdd ffibr carbon a elwir yn gyffredin yn ddeunyddiau cyfansawdd matrics resin wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP), y gellir eu rhannu'n ddau fath: thermoset neu thermoplastig yn ôl strwythur gwahanol y resin. Mae deunyddiau cyfansawdd thermoset fel arfer yn cynnwys resin epocsi, y gall y bondiau cemegol ynddo gydgrynhoi'r deunydd yn barhaol yn un corff. Mae cyfansoddion thermoplastig yn cynnwys resinau thermoplastig cymharol feddal y gellir eu toddi a'u hailbrosesu, ond bydd hyn yn anochel yn effeithio ar gryfder a stiffrwydd y deunydd.
Gellir cysylltu, datgysylltu ac ailgysylltu'r bondiau cemegol yn vCFRP i gael "tir canol" rhwng deunyddiau thermoset a thermoplastig. Mae ymchwilwyr y prosiect yn credu y gall Fitrimerau ddod yn lle resinau thermoset ac osgoi cronni cyfansoddion thermoset mewn safleoedd tirlenwi. Mae ymchwilwyr yn credu y bydd vCFRP yn dod yn newid mawr o ddeunyddiau traddodiadol i ddeunyddiau deinamig, a bydd ganddo gyfres o effeithiau o ran cost cylch bywyd llawn, dibynadwyedd, diogelwch a chynnal a chadw.
Ar hyn o bryd, mae llafnau tyrbinau gwynt yn un o'r meysydd lle mae defnydd mawr o CFRP, ac mae adfer llafnau wedi bod yn broblem yn y maes hwn erioed. Ar ôl i'r cyfnod gwasanaeth ddod i ben, cafodd miloedd o lafnau wedi ymddeol eu taflu i safle tirlenwi ar ffurf tirlenwi, a achosodd effaith enfawr ar yr amgylchedd.
Os gellir defnyddio vCFRP ar gyfer gweithgynhyrchu llafnau, gellir ei ailgylchu a'i ailddefnyddio trwy wresogi syml. Hyd yn oed os na ellir atgyweirio ac ailddefnyddio'r llafn sydd wedi'i thrin, o leiaf gellir ei ddadelfennu trwy wres. Mae'r deunydd newydd yn trawsnewid cylch bywyd llinol cyfansoddion thermoset yn gylch bywyd cylchol, a fydd yn gam mawr tuag at ddatblygiad cynaliadwy.
Os gellir defnyddio vCFRP ar gyfer gweithgynhyrchu llafnau, gellir ei ailgylchu a'i ailddefnyddio trwy wresogi syml. Hyd yn oed os na ellir atgyweirio ac ailddefnyddio'r llafn sydd wedi'i thrin, o leiaf gellir ei ddadelfennu trwy wres. Mae'r deunydd newydd yn trawsnewid cylch bywyd llinol cyfansoddion thermoset yn gylch bywyd cylchol, a fydd yn gam mawr tuag at ddatblygiad cynaliadwy.
Amser postio: Tach-09-2021
