Ingenieure an der Korea Institut für Wissenschaft und Technologie KIST haben ein flammhemmendes kohlefaserverstärktes Verbundmaterial entwickelt, das sich in Wasser auflöst - ideal für das Recycling gemäß a aktuelle Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Verbundwerkstoffe Teil B: Engineering .
VERBINDUNG: FORSCHER DRUCKEN MÜDIGES BESTÄNDIGES MATERIAL AUS
Kohlefaserverstärkter Kunststoff ein Segen für das Recycling
Das Team unter der Leitung von Dr. Yong chae Jung verwendete Gerbsäure, eine Art Polyphenol, das normalerweise aus Pflanzen synthetisiert wird, um ein neues zu entwickeln. Material mit kohlefaserverstärktem Kunststoff CFK.
"Wir haben ein Verbundmaterial mit einem erweiterten Anwendungsbereich geschaffen, das eine dramatische Verbesserung gegenüber herkömmlichem kohlefaserverstärktem Kunststoff in Bezug auf Flammhemmung, mechanische Steifigkeit und Recyclingfähigkeit darstellt. Diese verbesserten Eigenschaften sind insofern von Bedeutung, als sie bestimmenden Anwendungsbereich des Verbundmaterials ", sagte Jung.
CFK ist ungefähr viermal leichter als Stahl und dennoch zehnmal stärker. Heute ist es in der Luft- und Raumfahrt, in der Sportgeräteindustrie und anderswo weit verbreitet.
CFK muss flammhemmend sein, da es in der Nähe oder in der Nähe von feuergefährdeten Prozessen wie z. B. Baumaterial verwendet wird. Um sicherzustellen, dass CFK bei Bränden sicher ist, wird es manchmal mit Additiven synthetisiert.
Kohlefaser übertrifft Halogen als Flammschutzmittel
In der Vergangenheit wurde zu diesem Zweck ein Halogen-Flammschutzmittel verwendet. Die Verwendung von Halogen in CFK ist seitdem weltweit verboten, da es bei einem Recyclingprozess giftige Substanzen erzeugt.
Deshalb musste sich KIST ein ungiftiges vorstellen und sicheres Material um CFK zu erzeugen. Geben Sie Gerbsäure ein, die sich stark mit Kohlenstofffasern verbindet und sich beim Verbrennen in Holzkohle verwandelt.
Das Team entschied sich dann, Epoxidharz aus Gerbsäure herzustellen und in die Kohlefaser zu mischen. Das Ergebnis war ein CFK, das sowohl stark als auch flammhemmend ist.
Außerdem stellte das Team fest, dass es besser und sicherer ist, das Material in Wasser aufzulösen, anstatt es zu verbrennen, um es zu recyceln. Sie stellten fest, dass über 99% des CFK zurückgewonnen werden konnten und dass die Gerbsäure beim Auflösen zurückgewonnen werden konnteproduzierte eine Substanz namens Kohlenstoffpunkte, die als elektronisches Material verwendet werden kann.
Jung hat jetzt weitere Pläne für sein neues Material : "Wir werden die Struktur dieses Verbundwerkstoffs überprüfen, um noch weitere verbesserte Eigenschaften zu erzielen und den Anwendungsbereich weiter zu erweitern", sagte Jung.
Da die globale Industrie gezwungen ist zu überdenken, wie sie potenziell gefährliche Materialien im Zuge des globalen Fortschritts entsorgt Klimakrise Es liegt an den Wissenschaftlern, neue innovative Materialien zu entwickeln, um das Ausmaß der Umweltschäden zu verlangsamen und letztendlich umzukehren. Letztendlich müssen sich die Branchen selbst dafür entscheiden, sie zu verwenden.