Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

M-RECT — Wynik w skrócie

Project ID: 246067
Źródło dofinansowania: FP7-NMP
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Lepsze, wzmocnione materiały termoplastyczne nadające się do recyklingu

Wzmocnione polimery stosuje się w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, a także w obiektach inżynierskich, takich jak mosty czy tory kolejowe. Nowe kompozyty, w których wykorzystuje się sfunkcjonalizowane nanorurki węglowe (CNT), mogą przynieść w przyszłości znaczące korzyści.
Lepsze, wzmocnione materiały termoplastyczne nadające się do recyklingu
Większość laminatów wykorzystywanych obecnie w przemyśle oparta jest na włóknach znajdujących się w ośrodku dyspersyjnym matrycy polimerowej. Celem finansowanego przez UE projektu "Multiscale reinforcement of semi-crystalline thermoplastic sheets and honeycombs" (M-RECT) jest opracowanie nowych materiałów termoplastycznych z użyciem sfunkcjonalizowanych nanorurek węglowych, które swoimi właściwościami będą przewyższać inne wzmocnione polimery. W ramach projektu zajęto się całym łańcuchem dostaw, od funkcjonalizacji nanorurek węglowych, usprawniającej ich rozprzestrzenianie się w matrycach polimerowych, po projektowanie gotowych komponentów, ich produkcję, testowanie i użytkowanie.

Naukowcy opracowali technologie, które umożliwiły skuteczne funkcjonalizowanie nanorurek węglowych i usprawniły ich rozmieszczanie. Procesy funkcjonalizacji są skalowalne i złożono w związku z nimi wniosek patentowy. Z nowych materiałów wytworzono kompozyty warstwowe na bazie polimerów termoplastycznych o nazwach polieteroeteroketon (PEEK) i siarczek polifenylenu. Polimery te nadają się do recyklingu, gdyż w przeciwieństwie do polimerów termoutwardzalnych można je wielokrotnie ponownie podgrzać i nadać im żądany kształt. Zespół projektu wytwarzał kompozyty, stosując zarówno konwencjonalne metody produkcyjne, jak i nową technologię impregnacji, na którą złożono wniosek patentowy.

Ocenie poddano właściwości mechaniczne tych materiałów oraz ich odporność na uszkodzenia. Odporność kompozytów PEEK–CNT na spękania była wyższa w porównaniu do kompozytów bez nanorurek węglowych. Wyniki symulacji z użyciem modeli opracowane w ramach projektu M-RECT były odpowiednio zgodne z wynikami testów mających na celu weryfikację komponentów. Modele będą cennym nabytkiem w przyszłych kampaniach rozwojowych.

Wielofunkcyjne plastry miodu, takie jak zaokrąglona, środkowo symetryczna struktura SILICOMB, cieszą się coraz większym zainteresowaniem ze względu na zwiększoną integralność strukturalną oraz niewielką masę. Na podstawie struktury SILICOMB badacze opracowali też różne innowacyjne systemy plastrów miodu o zmiennym kształcie. Mogą się one okazać przydatne w zastosowaniach związanych z izolacją oraz obniżaniem zużycia paliwa, dlatego dalsze prace będą kontynuowane w kolejnym projekcie.

Oprócz opracowania materiałów zespół projektu przygotował technologię oceny uszkodzeń, którą można zastosować w kompozytach termoplastycznych do monitorowania stanu struktury. Ponadto naukowcy opracowali narzędzie do oceny ryzyka, które zostało rozpowszechnione wśród członków konsorcjum w celu wykorzystania go w przyszłych pracach projektowych.

Projekt M-RECT zadziałał jako stymulator dalszego opracowywania oraz wykorzystania kompozytów termoplastycznych, w których stosowane są sfunkcjonalizowane nanorurki węglowe. Praktyczne zastosowanie nowych materiałów może mieć istotny wpływ na ochronę środowiska oraz kwestie ekonomiczne związane z produkcją, użytkowaniem oraz recyklingiem.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Wzmocnione polimery, kompozyty, nanorurki węglowe, termoplastyczny, plastry miodu
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę