Innovatie

Nieuw koolstofvezelmateriaal lost op in water, vlamvertragend

Nieuw koolstofvezelmateriaal lost op in water, vlamvertragend

Ingenieurs van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) hebben een vlamvertragend koolstofvezelversterkt composietmateriaal ontwikkeld dat oplost in water - geweldig voor recycling, volgens een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift Composites Deel B: Engineering.

GERELATEERD: ONDERZOEKERS PRINTEN VERMOEIDHEIDBESTENDIG MATERIAAL

Met koolstofvezel versterkt plastic een zegen voor recycling

Het team - onder leiding van Dr. Yong chae Jung - gebruikte looizuur, een type polyfenol dat gewoonlijk uit planten wordt gesynthetiseerd, om een ​​nieuw materiaal te ontwikkelen met koolstofvezelversterkt plastic (CFRP).

"We hebben een composietmateriaal gemaakt met een uitgebreid toepassingsgebied dat een dramatische verbetering is ten opzichte van conventioneel met koolstofvezel versterkt plastic in termen van vlamvertraging, mechanische stijfheid en recyclebaarheid. Deze verbeterde eigenschappen zijn significant omdat ze het bereik bepalen. van toepassing van het genoemde composietmateriaal, ”zei Jung.

CFRP is ongeveer vier keer lichter dan staal, maar toch 10 keer sterker. Tegenwoordig wordt het veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, sportartikelenindustrie en elders.

CFRP moet vlamvertragend zijn, aangezien het wordt gebruikt in de buurt van of rond brandgevoelige processen, zoals (bijvoorbeeld) constructiemateriaal. Om ervoor te zorgen dat CFRP veilig is bij branden, wordt het soms gesynthetiseerd met additieven.

Koolstofvezel is het beste halogeen als vlamvertrager

Hiervoor werd in het verleden een halogeen vlamvertrager gebruikt. Maar het gebruik van halogeen in CFRP is sindsdien wereldwijd verboden omdat het giftige stoffen genereert bij recycling.

Daarom moest KIST een niet-giftig en veilig materiaal bedenken om CFRP te maken. Voer looizuur in, dat sterk bindt met koolstofvezel en bij verbranding in houtskool verandert.

Het team besloot toen om epoxyhars te produceren uit looizuur en dit in de koolstofvezel te mengen. Het resultaat was een CFRP die zowel sterk als vlamvertragend is.

Bovendien ontdekte het team ook dat het beter en veiliger was om het materiaal in water op te lossen - in plaats van het CFRP te verbranden - om het te recyclen. Ze ontdekten dat meer dan 99% van het CFRP kon worden teruggewonnen en dat het looizuur, wanneer het werd opgelost, een stof produceerde die koolstofstippen wordt genoemd en die kan worden gebruikt als elektronisch materiaal.

Jung heeft nu verdere plannen voor zijn nieuwe materiaal: "We zullen de structuur van dit composietmateriaal herzien om nog betere eigenschappen te bereiken en om het toepassingsgebied verder uit te breiden", aldus Jung.

Nu mondiale industrieën gedwongen worden te heroverwegen hoe ze potentieel gevaarlijke materialen verwijderen tijdens de opkomst van de wereldwijde klimaatcrisis, is het aan wetenschappers om nieuwe innovatieve materialen te ontwikkelen om de omvang van de milieuschade te vertragen en uiteindelijk terug te draaien. Maar uiteindelijk moeten de industrieën ervoor kiezen om ze te gebruiken.


Bekijk de video: How to get pristine blue water in your aquarium with carbon (September 2021).