Инженеры создают способы уберечь каменные отходы от свалок: выброшенные материалы смешиваются в суспензию для получения второй жизни

Эти новые композиты изготовлены из ранее выброшенных материалов, оставшихся после резки природных структурных или декоративных блоков для зданий, строительных материалов или памятников. В то время как повторное использование отходов производства природного камня является обычным явлением в цементе, плитке и бетоне, добавление каменной суспензии к полимерам является новой и инновационной идеей, объясняет профессор инженерной школы Аббас Милани.
По его словам, растущий промышленный спрос на многофункциональное биологически чистое сырье подталкивает исследователей к разработке энергосберегающих биокомпозитов и процессов с добавленной стоимостью.
«Поскольку суспензия представляет собой отходы, она обходится дешевле при производстве переработанных композитов», – говорит Милани, директор Исследовательского института материалов и производства (MMRI) UBC.

Милани и его коллеги недавно получили финансирование от UBC для создания кластера передовых исследований в области биокомпозитов. Кластер будет разрабатывать новые био- и переработанные композитные материалы для сельского и лесного хозяйства, чтобы минимизировать воздействие обычных пластиков и отходов на окружающую среду.
Порошковые каменные отходы, использованные в проекте, обеспечивают гибкость нового композита с полимерной матрицей в виде частиц. Его можно смешивать в различных соотношениях с готовым продуктом с помощью соответствующего нагрева или давления, чтобы удовлетворить структурные требования или эстетические предпочтения, определенные отраслью и заказчиками.

«Этот композит из зеленого камня можно легко интегрировать в различные области применения», – говорит научный сотрудник UBC Давуд Карими. «Эти композиты могут использоваться в украшениях и сантехнических изделиях, от аэрокосмической до автомобильной."
Исследователи варьировали количество камня, добавляемого в композит, затем протестировали несколько параметров, чтобы определить прочность, долговечность и плотность, а также теплопроводность.

Формовочные и механические испытания проводились в лаборатории сети исследований композитов Оканаган в сотрудничестве с MMRI.
Добавляя каменные отходы к композитам, исследователи определили, что это не только увеличивает прочность и долговечность исходного полимера, но и увеличивает проводимость композитов пропорционально количеству добавленного камня.
«Повышенная прочность важна, но повышенная проводимость (до 500 процентов) открывает огромные двери для нескольких новых потенциальных применений, включая 3D-печать из переработанных композитов», – объясняет Милани.
«Каждый раз, когда мы можем вывести отходы со свалок и произвести продукт с потенциалом экономической выгоды, это беспроигрышный вариант», – добавляет Милани. «Мы надеемся, что продукты такого рода, тщательно разработанные с помощью многопрофильных исследователей, сосредоточенных на мерах 3R (ремонтопригодность, возможность повторного использования и вторичная переработка), могут внести значительный вклад в экономику нашего региона и Канады в целом."

Исследование финансировалось Советом по естественным и инженерным исследованиям (NSERC) и Национальным научно-исследовательским институтом научной политики (NRISP). Недавно он был опубликован в журналах Composite Structures and Composites Part B: Engineering.

OKA-MOS.RU