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日前消息，來自伊朗伊斯法罕科技大學(xué)的科研人員將生物復(fù)合材料和納米技術(shù)相互結(jié)合，開發(fā)出一種基于開心果殼的新型納米復(fù)合材料。開心果殼是一種廢棄物，但是它的拉伸強(qiáng)度很高。這種木塑納米復(fù)合材料可應(yīng)用于建筑行業(yè)，抗?jié)瘛⒖姑撋?、抗各種真菌和昆蟲。就可持續(xù)性而言，它的另一個優(yōu)勢是源自本地生產(chǎn)的填充材料。
作為全球最大的開心果產(chǎn)地之一，伊朗每年生產(chǎn)并向其他國家出口成千上萬噸開心果，因此擁有開心果殼的可靠來源。開心果殼的結(jié)構(gòu)及其成分，特別是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，使這種材料成為生產(chǎn)生物復(fù)合材料的一個合適選擇。
開心果殼含有的纖維素和木質(zhì)素非常適合生產(chǎn)生物復(fù)合材料
研究人員分別將不同分量的納米粘土作為次級強(qiáng)化材料，用兩種不同的紫外線穩(wěn)定劑對開心果殼粉末/HDPE復(fù)合材料的拉伸性能、抗沖擊性能、抗脫色以及耐候性產(chǎn)生的影響進(jìn)行觀察。
結(jié)果顯示，每百份復(fù)合材料中，根據(jù)配方加入3份納米粘土后，其抗拉強(qiáng)度和拉伸模量是最佳的，可上升27%。但若加入6份，抗拉強(qiáng)度反而下降4%。納米粘土可見于HDPE/PSF生產(chǎn)配方中，用于改善抗吸水性。
納米粘土微粒和開心果殼粉末對木塑復(fù)合材料的機(jī)械性能有哪些影響?對此，伊斯蘭阿薩德大學(xué)的科研人員也進(jìn)行了研究，結(jié)果非常有趣：根據(jù)配方分別加入1%和3%的納米粘土微粒，木塑復(fù)合材料的抗沖擊性和抗拉強(qiáng)度就會提高;加入5%的納米粘土，木塑復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度、彎曲和拉伸模量得到改善;分別加入25%和35%的開心果殼粉末，木塑復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊性提高;但若加入50%的開心果殼粉末，木塑復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度、彎曲和拉伸模量就會改善。
伊朗科研人員稱，木塑復(fù)合材料與環(huán)境的兼容性非常突出。他們所研究和創(chuàng)造的材料由當(dāng)?shù)氐膹U棄物和可回收塑料原料制成。與帶皮原木相比，木塑復(fù)合材料所需維護(hù)更少、成本更低，同時耐腐爛、對真菌和昆蟲有很高的抵抗性。
下一步的研究主題就是這種新型開心果殼納米復(fù)合材料的量產(chǎn)可行性。
