הכונן הגלובלי לקיימות לחץ חסר תקדים על תעשיות לחשוב מחדש על רשתות האספקה החומריות והתהליכי הייצור שלהם.בתוך קהילת המדע החומרים, שילוב של משאבים מתחדשים לפיתוח חומרים מורכב צמח כשדרה מבטיחה במיוחד. גישה זו שואפת להפחית את הנטל הסביבתי של תרכובות קונבנציונליות - אשר בדרך כלל מסתמכת על רזים מבוססי נפט וסיבים סינתטיים - תוך שמירה, ובמקרים מסוימים, שיפור ביצועים מכניים ועמידות.

הבנה של משאבים חדשים בקונטקסט של Composites

(המשאבים הניתנים להתחדשות הם חומרים טבעיים שניתן לרוקן באמצעות תהליכים ביולוגיים או פיזיים בתוך זמן אנושי, בדרך כלל שנה או כמה עשורים, ולא מיליוני שנים הנדרשים לדלקים מאובניים.בייצור מורכב, המשאבים המתחדשים הרלוונטיים ביותר נופלים לשלוש קטגוריות רחבות: FLT:0 טבעי סיבים מפלט:1 מצמחים, FLT2, 000 חומרים מזינים המבוססים על פולימרים מקיפים פחות מ- 3, 000 ליטרים, 000 ליטרים, 000 ליטרים, לעומת זאת, 000 חומרים חלופיים פחות, לעומת זאת, 000 חומרים מזינים, לעומת זאת, 000 חומרים מזינים, לעומת זאת, לעומת זאת, 000 חומרים מזינים טבעיים, לעומת זאת, 000 חומרים מזינים, 000) אשר לעתים קרובות פחות מאנרגיה ביולוגית בשפע של פחמן דו-סגולים, לעומת 3, 000.

באופן קריטי, המונח "התחדשות" אינו מתכוון באופן אוטומטי "בלתי אפשרי" בכל יישום; גורמים כגון שימוש בקרקע, צריכת מים וסילוק החיים חייבים להיות מוערכים בקפידה.

יתרונות מרכזיים של Integrating Renewable Resources לתוך Composites

אפשרויות ל- Carbon Footprint Reduction

היתרון המשכנע ביותר הוא ההפחתה הדרמטית של דלקים מאובנים. חומרים מורכבים מסורתיים - כגון פוליסטר או פחמן-פרי-מחזקים של פחמן-פרי-מרוס - הם אנרגיה-רגישה לייצר ולתרום באופן משמעותי לפליטות גזי החממה. בניגוד, סיבים טבעיים כמו flax, עסיסי, ו- afquester פחמן במהלך צמיחה.

עלויות-אווירה וזמינות חומרית

משאבים רבים של אנרגיה מתחדשת הם סחורות חקלאיות שגדלו בכמויות גדולות ברחבי העולם. קנבוס, למשל, ניתן לקצור פעמיים בשנה באקלים טרופי ודורש חומרי הדברה מינימלית.ספקת שפע זו מתורגמת לעלויות חומרי גלם נמוכות יותר - סיבים טבעיים יכולים לעלות פחות ממחצית מחיר סיבים E-glass לקילוגרם.

אפשרויות ל-Valdegradability and End-of-Life Options

תרכובות ארגנטיות הן קשות לשמצה למחזר מכיוון שרכיבי הסיבים והמטריקס שלהם כל כך קשורים.Incineration הוא נפוץ אך משחרר מטושטש רעילים, וקרקעות יוצרות פסולת מתמשכת. Renewable משאב מורכב, במיוחד אלה המשתמשים ב-FLT:0biodegradable חומרים ממוחזרים פחות ממוחזרים עם חומצה פולילאקטית (PLA) או פוליקלידית (A) יכול להיות מורכב יותר ממולקולות תעשייתיות עם מינרלים אלה עם מינרלים פחות ממולקולות, אפילו ממולקולות מורכבות יותר, אפילו ממולקולות מורכבות יותר, כמו מינרלים מכניות, כמו מינרלים, אפילו יותר, כמו מינרלים מכניות, כמו מינרלים שאינם ממוחזרות, כמו מינרלים מכניות, כמו מינרלים.

תכונות מכניות באמצעות עיצוב מהנדס

תפיסה שגויה נפוצה היא כי תרכובות טבעיות הן חלשות מטבען מאשר סינתטיות. במציאות, כאשר סיבים מתאימים כראוי, פני השטח טיפול עבור דבקות, בשילוב עם המריצה הנכונה, מקרמות מתחדשות יכול להשיג נקודות חוזק ספציפיות (יחסי צפיפות סטרנגית למשקל) כי סיבי זכוכית מתוחרבים.

משאבים משותפים בשימוש בפיתוח Composite

המונחים: cellulose-based Natural סיבים

(ב) פירות צמחיים הם חיזוקים המתחדשים הנפוצים ביותר (FLT:0FiglaxFLT:1) מיצוי איכות גבוהה וצפיפות נמוכה, מה שהופך אותו מועדף ברכישת סחורות ורכיבי רכב.

חומרים המבוססים על bio-based Polymers (Matrix Materials)

(ה) קושר את הסיבים יחד והעברות עומסים.אפשרויות ניתנות להשוואה בין היתר ל-[[1790]] ל[[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]], [[[[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]],

תוצרת חקלאית ופסולת

(ב) שימוש בחומרי פסולת מקטין את ההשפעה הסביבתית ומספק ערך כלכלי לחקלאים;0; husksFLT:1 הם עשירים ב- silica ו- cellulose; כאשר הם מעובדים, הם משמשים כממלאים קלים בפאנלים מורכבים:2Wheated tFLT 3 ו-FLT:4 תנורי דם מתאימים ל-FLT5 (ד"מתאים) ל-Flowercrelicreligicial) ל-Flowerbsp;

אתגרים ומכשולים טכניים

אפשרויות ל- Raw Materials Quality

בניגוד סיבים סינתטיים המיוצרים בתנאים תעשייתיים מבוקרים היטב, סיבים טבעיים כפופים לתנאי אקלים, איכות אדמה, וקצירת שיטות.כדאיות זו יכולה להוביל לאי-קונפיגורציות אצווה-ל-בטן באורך סיבים, קוטר ונכסים מכניים. ... [+] תקנים סטנדרטיים - כגון אלה על ידי ועדת ה- ASTM D30 על חומרים Composite - הם בדרך, אבל משתמשי קצה חייבים עדיין לבצע בדיקות קפדניות מניסויים רבים של חומרים מ-Fightances.

רגישות ויציבות ממדית

סיבים צמחיים הם הידרופילי; הם סופגים לחות מן הסביבה, אשר גורם נפיחות, נחלשת של דבקות סיבית-מטריקס, וצמיחה מיקרוביאלית פוטנציאלית. בתנאים לחות, התכונות המכאניות של תרכובות סיבים טבעיים יכול להידרדר עד 20–50%, שיטות טיפול כגון FLT:0alkalization (merization) LT:1, aceation או ציפויים אלה עלולים לעתים קרובות להפחית את היתרונות סביבתיים.

המונחים: Matrix Adhesion

(הופנה מהדף הסיבים והמטריקס הוא קריטי להעברת העומס.הטבע הידרופילי של סיבים טבעיים יוצר סיבים עניים עם רוב המטבולי הידרופובי (למשל, פוליפרופילן, פוליסטר) ללא קשר בין-גזעי תקין, ננומטרים מורכבים ללא הגבלת זמן - סיבים מושכים יותר מאשר לשבור פתרונות משותפים:0icuresives הפיכה 3 (Flasticial) ו-Dicialicialicial)

קשיים בעיבוד וההתמדה הארומית

סיבים טבעיים מתחילים להידרדר תרמית מעל 200-220 מעלות צלזיוס, הגבלת מערכות ממטריקס שניתן להשתמש בו.זה כללים רבים תרמופלסטיקה בטמפרטורה גבוהה (למשל, פוליאטורלון, PEEK) ומגביל עיבוד לתבנית דחיסה דלת-זמנית, זריקה, או פיחות יד., יתר על כן, את הנפיחות הגבוהה של סיבים טבעיים יכולים להוביל לפירוק (מפרקים).

ביצועים ארוכים וארוכים

ארוך טווח חלחול, עייפות, והזדקנות סביבתית של מקררים מתחדשים עדיין לא מובן לחלוטין.מחקרי שדה מוקדם מראים כי מקררים טבעיים יכולים להופיע היטב עבור 10-15 שנים בתוך מבנים, אבל חשיפה חיצונית ללא הגנה מובילה להשפלה מהירה.מאומת בדיקות ההזדקנות ופיתוח של FLT:0UV-stable bio-stable-stable-based ציפויים 1LT הם אזורי מחקר פעילים עבור יישומים מבניים, ויישומים היברידיים, ו-% (או יותר) עם סיבים טבעיים (ראויים) עם כמותיים (ראויים) עם כמותיים (ראויים) של סיבים טבעיים (ראויים) עם ציפויים).

כיוונים עתידיים ואימוץ התעשייה

רכב ותחבורה

(המגזר של הרכב כבר מאיץ גדול, מונע על ידי תקני כלכלת דלק ומטרות קל משקל.ד.מרכיבים טבעיים משמשים לוחות דלת, גבות מושב, מטהר, ומגנים תחת גוף: למעלהFLT:0 European Commission End-of-Life Force של Commission, כולל רכיבי BMWFLT:1 מצריך כי 95% של מכונית LT יהיה ניתן לשחזר על ידי 2030, אשר כוללים באופן משמעותי את רכיבי ייצור החשמל של BMW.

בנייה ובניינים חומרים

בבנייה, מדפים מתחדשים מתעוררים כחלופות לעץ, פלדה ו בטון (hemp-לימוזינה) הוא אתר ביו-קופוי ידוע עבור בידוד וקיר בתוך fill.FLT:0Flax-fiber מחזק את לוחות הבטון FLT:1 ו-FLT:2pressed לוחות תת-קרקעיים הם עדיין לצבור אנרגיה נמוכה של מינרלים ממולאים, אך עדיין יש להם יכולת בנייה ביולוגית גבוהה של מינרלים.

חבילות ומוצרים צרכניים

פלסטיק לשימוש יחיד מוחלף על ידי חומרים אריזה ביו-קומו-קופוביים. קפסולות קפה, חותכות, ו מגשי מזון עשויים מ PLA התחזקו עם במבוק או סיבי עץ כבר בשוק.הביקוש של תעשיית האריזה עבור FLT:0-מהירות עיבוד עיבוד מהירות עיבוד FLT:1 (זרימת מחזורים מתחת 10 שניות) הוא מניע לתוך סיבי זרימה וסיבים.

אוויר וחיל אוויר

למרות אש מחמירה, עשן ו רעילות (FST) דרישות להגביל את השימוש סיבים טבעיים שאינם מטופלים בבקתה מטוסים, טיפול flax ו kenaf מורכבs כבר מוסמך עבור לוחות פנים לא מבנים.ביישומים ימיים, ביו-קופוטים מציעים משקל נמוך יותר רטט טוב יותר מאשר סיבים, והם פחות נוטים לשחיקה מחקרית.

ננוטכנולוגיה ו- Multifunctional Composites

שילוב של (FLT:0) nanocrystals (CNCs) veFLT:1 ו FLT:2lignin nanoparticlesphsph3 לתוך מקרמות נפתח רב פונקציונליות - תכונות חמורות, פעילות אנטי מיקרוביאלית, הלהבות, ואפילו מוליכות חשמלית (כאשר בשילוב עם ננונו-פחים).

מדיניות ונוף הסמכה

(ה) תמריצים ממשלתיים ומדיניות רכש ירוקה הם אימוץ מוסמך של תוכנית הביופלסטיקה של USA והסמכת Bioplastics האירופי לספק תווית עבור תוכן מבוסס ביולוגית. Standards כגון FLT:0) חומרים ISO 16620FLT:1 (תוכן פחמן מבוסס על בסיס ביולוגי) ו-FLT:2AS D68FLT 3 (אנליזה פחמן) מסייעות לחידוש החיזוי השבויים 172FIS עדיין מורכב:

מסקנה

השילוב של משאבים מתחדשים לפיתוח חומרים מורכב מייצג שינוי מהותי במודל ייצור ליניארי, תלוי בדלק מאובנים כלפי פרדיגמה מעגלית, מבוססת ביולוגית, בעוד אתגרים נשארים - עקביות, לחות, ותהליךיות - קצב החדשנות הוא מאיץ.התקדמות בטיפול בסיבים, אך ייצור כימי מבוסס-ביו, ועיצוב חומרי היברידי סוגר בהדרגה את הפער עם לחץ מתמשך, סביר להניח כיבוד חומרים מורכבים, אך הם הופכים לחומרים מתקדמים, לעומת זאת, לפתרונות תעשייתיים סטנדרטיים, אשר אינם מסוגלים לפתח, אלא לפתרונות מורכבים, אלא לפתרונות מורכבים, אך ורק חומרים מורכבים, אשר אינם מסוגלים לפתח מציאות מתקדמת, אלא לשיטות סטנדרטיים, אלא לשיטות סטנדרטיות, אלא לתרגול סטנדרטיות, אלא לכדי יכולת ייצור מתוחכמות גבוהה של חומרים מורכבים, אך ורקמות, חומרים מורכבים, אך ורקמותיים, אך ורקמותיים, חומרים מורכבים, אך חומרים מורכבים, אך ורקמותיים, חומרים מורכבים, אשר יהפכו לכדי יכולת ייצור אורגניים, אך ורקמות, אשר יהפכו לכדי יכולת ריכוזיים, אך ורקמות, חומרים מורכבים, חומרים מורכבים, חומרים מורכבים, חומרים מורכבים, אך ורק על פני מציאות מתקדמת, אשר יהפכו לשיטות מורכבות, אשר יהפכו לשיטות מורכבות, אשר יהפכו לשיטות מורכבות, אשר יהפכו לשיטות מורכבות, אך ורקמות