蜜桃AN网站区一区二,,国精品无码一区二区三区在免费,,AV无码精品色午夜,,四虎影视久久福利91精品一区二区三区

          當前位置: 資訊 - 科技前沿

          阿聯(lián)酋研究人員利用回收3D打印廢料開發(fā)碳纖維增強塑料,實現(xiàn)聚脂酸材料可持續(xù)發(fā)展

          來源:南極熊3D打印網(wǎng) 2658 2022-06-06

          顆粒在線訊:2022年6月3日,來自阿拉伯聯(lián)合酋長國大學(xué)的研究人員正在探索利用回收的3D打印PLA和碳纖維廢料開發(fā)再生復(fù)合材料。

          自一個多世紀前發(fā)明塑料以來,塑料的消耗量一直在上升,造成了廢物污染,對人類和地球生態(tài)系統(tǒng)的其他部分都構(gòu)成了挑戰(zhàn)。特別是在最近幾年,人們一直在推動 "綠色倡議",努力實現(xiàn)一個更可持續(xù)的社會。其中一項舉措是回收,即像3D打印聚乳酸廢料這樣的聚合物被重新用于新的應(yīng)用。

          同樣,多年來,復(fù)合材料的需求也在增加,碳纖維增強材料在傳統(tǒng)制造業(yè)和3D打印中都有應(yīng)用。與聚合物一樣,碳纖維在汽車和航空航天等行業(yè)的廣泛使用正在助長不斷惡化的廢物污染問題。

          為此阿聯(lián)酋的研究人員找到了一種一舉兩得的方法:將兩種不同的廢物流重新利用,并解決復(fù)合材料領(lǐng)域的材料需求。

          一個碳纖維復(fù)合片

          △一個碳纖維復(fù)合片。圖片來自Furo Systems。

          碳纖維增強的聚乳酸

          聚乳酸,或稱PLA,是一種生物基聚合物,它是利用糖發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸制造。它最初是作為一種更環(huán)保的原油基聚合物的替代品,在技術(shù)上是可以生物降解的(盡管是在工業(yè)堆肥條件下)。除了是桌面3D打印領(lǐng)域最廣泛使用的聚合物外,聚乳酸在包裝、一次性杯子等方面也有多種應(yīng)用。

          雖然它非常具有成本效益,易于加工,并且易于3D打印,但純PLA的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性很差,所以它不適合任何高性能應(yīng)用。

          改善聚乳酸材料特性的一種方法是使用添加劑,如碳纖維增強劑,因為碳纖維復(fù)合材料可以提供機械性能和耐熱性的出色耦合。

          碳纖維廢料(a,c)與3D打印的聚乳酸廢料(b)在雙螺桿擠出機(d)中混合,以創(chuàng)造再生的復(fù)合材料配方

          △碳纖維廢料(a,c)與3D打印的聚乳酸廢料(b)在雙螺桿擠出機(d)中混合,以創(chuàng)造再生的復(fù)合材料配方。圖片來自阿聯(lián)酋大學(xué)。

          再生復(fù)合材料的性能如何?

          為了制造他們的再生復(fù)合材料,研究團隊從阿聯(lián)酋大學(xué)的原型實驗室收集了剩余的3D打印聚乳酸。為了獲得復(fù)合材料中的碳纖維元素,它們選用了CF預(yù)浸板和碳纖維板的廢料。聚乳酸和碳纖維廢料被切碎、研磨、混合,并以不同比例的添加劑熔融混合。

          然后,研究小組將這些配方熱壓成“狗骨”樣品,并使用通用試驗機來表征回收復(fù)合材料的機械性能。

          有趣的是,研究人員發(fā)現(xiàn),添加劑的百分比和填充物的類型都對機械性能有影響。例如,20%的碳纖維復(fù)合材料的彈性模量比20%的碳纖維-預(yù)浸料片復(fù)合材料高。

          總而言之,碳纖維增強材料普遍提高了聚乳酸的強度,20%的碳纖維復(fù)合材料具有最高的屈服強度。然而,更高的加固百分比也被發(fā)現(xiàn)對材料的延展性有更大的負面影響。

          這項工作表明,有可能同時回收聚乳酸和碳纖維,以開發(fā)具有可調(diào)整特性的綠色復(fù)合材料。作者希望他們的項目可以作為一個墊腳石,讓其他人研究更有效的方法,為工業(yè)創(chuàng)造回收的復(fù)合材料。

          回收的復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

          △回收的復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖片來自阿聯(lián)酋大學(xué)。

          該研究的進一步細節(jié)可在題為 "碳纖維/聚乳酸再生復(fù)合材料/Carbon Fiber/PLA RecycledComposite"的論文中找到。

          阿聯(lián)酋研究人員利用回收3D打印廢料開發(fā)碳纖維增強塑料

          相關(guān)論文鏈接:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/11/2194/htm

          在3D打印領(lǐng)域,環(huán)保材料的研發(fā)一直都是一個活躍的市場。就在這個月,巴西石化公司Braskem發(fā)布了其第一條可持續(xù)3D打印絲材。該產(chǎn)品包括FL600EVA-BIO,這是一種從甘蔗原料中提取的生物基EVA長絲,以及回收的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)產(chǎn)品。

          在其他地方,巴斯大學(xué)的研究人員最近開發(fā)了一種新方法,只用紫外線就能使聚乳酸材料分解。通過在其成分中加入一些糖,該大學(xué)可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)技術(shù)中心(CSCT)的科學(xué)家們表明,聚乳酸確實可以在自然條件下幾小時內(nèi)降解。

          版權(quán)與免責聲明:


          (1) 凡本網(wǎng)注明"來源:顆粒在線"的所有作品,版權(quán)均屬于顆粒在線,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已獲本網(wǎng)授權(quán)的作品,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明"來源:顆粒在線"。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責任。


          (2)本網(wǎng)凡注明"來源:xxx(非顆粒在線)"的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,且不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)下載使用,必須保留本網(wǎng)注明的"稿件來源",并自負版權(quán)等法律責任。


          (3)如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

          熱點新聞推薦
          COPYRIGHT 顆粒在線www.charleseparker.com ALL RIGHTS RESERVED | 津ICP備2021003967號-1 | 京公安備案 11010802028486號