基于拉米的环氧复合材料的化学和结构特征,这些复合材料用麦卡达米亚坚果贝生物炭增强
Murugesan Palaniappan1, P Manoj Kumar2, Gokulkumar Sivanantham3
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU), Riyadh, 11432, Saudi Arabia.
Scientific reports
|February 17, 2026
概括
马卡达米亚坚果废物被转化为生物炭,增强了拉米纤维环氧复合材料. 最佳的3%重量的生物炭显著改善了机械性能,证明了可持续的材料开发.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
- 废弃物价值化 废弃物价值化 废弃物价值化
背景情况:
- 马卡达米亚坚果的废弃物提出了处置的挑战.
- 从农业废物中提取的生物炭可以增强聚合物复合材料.
- 拉米纤维增强环氧复合材料为轻量化应用提供了潜力.
研究的目的:
- 为了研究麦当利亚坚果生物炭对拉米纤维增强环氧复合材料的影响.
- 为了优化生物炭加载以提高机械性能.
- 探索废物材料的价值化成功能性复合材料.
主要方法:
- 生物炭制剂通过在350°C的受控热解.
- 使用BET,FTIR和XRD进行生物炭的表征.
- 使用手工铺设和压缩成型的复合材料的制造,其生物炭含量不同 (1, 3, 5 wt%).
- 机械测试包括拉伸,曲和冲击强度.
主要成果:
- 生物炭具有高表面积 (326 m2/g) 的中孔结构.
- 最佳的3重%生物炭负荷 (MR3) 导致显著的改进:33%的拉伸强度,18%的屈曲强度和50%的抗冲击强度.
- 较高的生物炭含量 (>3重量%) 导致由于聚合和空洞而导致的性能降低.
结论:
- 麦卡达米亚坚果生物炭有效地增强了拉米纤维环氧复合材料的机械性能.
- 这项研究表明,成功地利用废物创造生态有效的混合材料.
- 潜在的应用包括轻量结构,汽车零部件和绿色工程.
