Композитные материалы

Композитные материалы - нанокомпозиты

Композитные материалы — нанокомпозиты, полимеры, современные материалы, переработка отходов, экологичность

Безусловно, нанонаука и нанотехнологии вошли в нашу жизнь для того, чтобы приносить пользу обществу.

Композитные материалы в быту
Композитные материалы появляются в качестве перспективной замены

Композитные материалы - расширенные области применения

Концепция «зеленой химии» и политика устойчивого развития обязывают промышленность и технологии переключить сырьевую базу с нефти на возобновляемые ресурсы. В течение последних нескольких лет большое внимание уделялось экологически чистым, экологичным и устойчивым материалам для ряда применений. Действительно, быстро сокращающиеся мировые запасы нефти наряду с осознанием глобальных экологических проблем способствовали переходу на материалы, основанные на возобновляемых ресурсах. В этом отношении возобновляемые материалы на биологической основе могут стать основой для различных экологически эффективных, устойчивых продуктов, которые могут завоевать рынки, на которых в настоящее время доминируют продукты, основанные исключительно на нефтяном сырье и конкурировать с ними.

Композитные материалы - нанокомпозиты
Композитные материалы в нашей жизни

Природа предоставляет широкий спектр сырьевых материалов, которые могут быть преобразованы в полимерную матрицу / клей / армирование, применимые в производстве композитов. Различные виды полимеров (возобновляемые / невозобновляемые) и полимерные композитные материалы быстро появляются в качестве перспективной замены керамических или металлических материалов благодаря их преимуществам перед обычными материалами.

Вкратце, полимеры представляют собой макромолекулярные группы, коллективно признанные полимерами из-за присутствия повторяющихся блоков ковалентно связанного расположения атомов при образовании этих молекул. Повторяющиеся атомные структуры, образующие макромолекулы путем образования ковалентных связей, являются строительным блоком или составляющими мономерами. Поскольку образование ковалентной связи между мономерными звеньями является сутью образования полимеров, полимеры представляют собой органические или углеродные соединения биологического или синтетического происхождения.

Нанокомпозиты
Композиты в строительстве

Явление или процесс полимеризации позволяет создавать разнообразные формы макромолекул с различными структурными и функциональными свойствами и применениями. С другой стороны, композитные материалы или композиты, являются одним из основных достижений в технологии материалов за последние годы.

Композит представляет собой многофазный материал

В области материаловедения композит представляет собой многофазный материал, состоящий из двух или более физически различных компонентов, матрицы (или непрерывной фазы) и по меньшей мере, одной дисперсной фазы (наполнителя или армирования).

Дисперсная фаза, ответственная за улучшение одного или нескольких свойств матрицы, может быть классифицирована в соответствии с размерами частиц, которые включают пластинки, эллипсоиды, сферы и волокна. Эти частицы могут быть неорганического или органического происхождения и обладать жесткими или гибкими свойствами. Наиболее важные ресурсы для возобновляемого сырья поступают из природы, такие как древесина, крахмал, белки и растительные масла. Таким образом, возобновляемое сырье обеспечивает преимущества переработки в промышленности благодаря короткому периоду цикла пополнения, что приводит к непрерывному производству. Кроме того, себестоимость производства может быть снижена за счет использования натурального сырья вместо химического сырья. Отходы сельского хозяйства и промышленности также используются в качестве альтернативных возобновляемых ресурсов для производства энергии и сырья, таких как химикаты, целлюлоза, углерод и диоксид кремния.

Материалы из композитов
Большое применение нанокомпозитов

Применение полимерных композитов

Что касается применения полимерных композитов, то все большее внимание уделяется использованию возобновляемых материалов. Полимеры на биологической основе являются одним из наиболее привлекательных кандидатов в качестве возобновляемого сырья для использования в качестве органических армирующих наполнителей, таких как:

  • флекс
  • конопля
  • сосновая хвоя
  • кокосовая койра
  • джут
  • кенаф
  • сизаль
  • рисовая шелуха
  • рами
  • пальмовые и банановые волокна

которые показали превосходное улучшение механических и термических свойств. Для экологически чистых полимерных композитов, состоящих из неорганических армирующих наполнителей, в качестве матричных материалов использовались полимеры на основе возобновляемых ресурсов.

Значительные исследовательские усилия по всему миру продолжаются для изучения и улучшения свойств материалов на основе возобновляемых полимеров. Исследователи коллективно сосредотачивают свои усилия на использовании неотъемлемых преимуществ возобновляемых полимеров для различных применений. Для обеспечения устойчивого будущего наилучшим решением является использование материалов на биологической основе, содержащих высокое содержание производных возобновляемой биомассы. 

Экологически чистые полимерные композиты

Композитные материалы — благодаря им мы узнаем о нанокомпозитах, нанополимерах…

Для обеспечения устойчивого будущего наилучшим решением является использование материалов на биологической основе, содержащих высокое содержание производных возобновляемой биомассы. На данном ресурсе, мы будем делиться с вами информацией:

  • Первичные и вторичные полимеры, применяемые для создания современных нанокомпозитов;
  • биоразлагаемые композиты из полимера и углеродных нанотрубок для очистки воды и сточных вод;
  • экологически чистые нанокомпозиты из хитозана с натуральными экстрактами, антимикробными агентами и нанометаллами;
  • контролируемое получение возобновляемых нановолокон из экологически чистых материалов и их применение в нанокомпозитах;
  • наноцеллюлозные композиты;
  • поли (молочнокислые) биополимерные композиты и нанокомпозиты для биомедицинских и применение биопакетов;
  • влияние нанотехнологий на очистку воды:
  • углеродные нанотрубки и графен;
  • наноматериалы в производстве энергии;
  • экологически чистые нанокомпозиты из бактериального биопластика для упаковки пищевых продуктов;
  • нанокомпозиты PLA: перспективный материал будущего из возобновляемых ресурсов;
  • биокомпозиты из возобновляемых ресурсов: получение и применение нанокомпозитов хитозан-глина;
  • наноматериалы: передовая и универсальная нанодобавка для крафт- и бумажной промышленности;
  • композиты и нанокомпозиты на основе полимолочной получение кислоты;
  • целлюлозосодержащие каркасы, изготовленные методом электроформования: применение в тканевой инженерии и доставке лекарств;
  • нанокомпозиты на основе биополимеров для применения в окружающей среде;
  • нанокомпозиты на основе фосфата кальция для биомедицинских и стоматологических применений: последние разработки;
  • нанокомпозиты хитозан-металл: синтез, характеристика и применение;
  • мультикарбоксильный функционализированный наноцеллюлозно-нанобентонитовый композит для эффективного удаления и восстановления ионов металлов;
  • биомиметический нанокомпозит из желатина в качестве каркаса для костей восстановление тканей;
  • натуральные крахмалы — смешанные микрочастицы/ гранулы с ионотропным гелем для замедленного высвобождения лекарств и феррогели: интеллектуальные материалы для биомедицинских и восстановительных применений.

Надеемся, данная информация даст глубокое представление о современном состоянии “нанокомпозитов” из возобновляемых материалов. 

Пролистать наверх