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纱线从具有成本效益的大麻用于复合增援

杂志上发表的最新文章材料的前沿欧洲杯足球竞彩德国研究人员着重于由低成本大麻制成的复合添加剂的纱线开发,该添加剂由无序分离技术(全纤维系)分开。

学习:来自无序线的大麻,用于新的主食纤维纱和高性能复合应用。图片来源:Sirirak Kaewgorn/Shutterstock.com

天然冰纤维的利用率和局限性

随着环境保护的生长和化石燃料的稀缺,基于可再生原料的材料越来越多,在复合材料中使用。欧洲杯足球竞彩大麻纤维由于其生物学性质而在广泛的应用中使用,这与整个发育过程中的碳相关。

通常,天然纤维可提供环境益处,例如生物相容性,原材料的可回收性和较低的环境影响。欧洲杯足球竞彩冰纤维(例如大麻)比许多其他蔬菜纤维具有更高的拉伸强度。近年来,人们对使用薄纤维进行更高载荷的目的越来越兴趣。

特别研究亚麻纤维和亚麻纤维增强聚合物。大麻纤维通常比亚麻纤维更难处理。部分成品的较高成本是用于高价值目的的薄纤维的工业应用中最重要的问题之一。

现在,Long Flax用于高度紧张的天然纤维增强组件,由于复杂且昂贵的收获和加工技术,该组件很昂贵。半成品产品价格可以接近碳纤维半成品产品的价格。

用原纤维,钉纤维纱和织物制备的大麻纤维束的主食长度(b)与主纤维纱线的亚麻纤维束相比,来自不同纱线的大麻纤维束的主食长度(右侧的最后一张图片);该量表以CM给出。图片来源:Gaupner,N。等人,材料的边界欧洲杯足球竞彩

影响大麻特性的因素

许多因素,包括生长,收集,发酵和治疗,都可以改变大麻纤维和用于技术应用中使用的骨料的质量。为了在复合材料中获得良好的增强作用,经常修饰大麻纤维,以增加其重要参数和与聚合物基质的界面粘附,同时降低其亲水性。

大麻的修饰过程

大麻可以在物理,化学和生物学上进行修饰。碱和其他有机化学物质可能会降低纤维的亲水性,从而提高对基质材料的依从性。物理方法可用于影响纤维的形态和表面特征,而无需显着改变其化学构成。

还可以使用生物代理和诸如真菌的过程来修饰纤维的表面特征。亲水纤维和疏水聚合物之间的更好的界面粘结降低了水分吸收,这可能有助于更大的拉伸性能,微生物活性恶化的弹性,更高的温度稳定性和更长的复合耐用性。除了纤维质量和加工技术外,增强结构还可以对复合性能产生重大影响。

冲击测试的裂缝行为的裂纹矩形棒。

冲击测试的裂缝行为的裂纹矩形棒。图片来源:Gaupner,N。等人,材料的边界欧洲杯足球竞彩

大麻和玻璃纤维的比较

与玻璃纤维相比,大麻纤维的密度明显较低,这也可能导致复合材料的密度降低。但是,还必须考虑方法的类型。由于纤维堆叠的形式不均匀,因此在复合材料中达到的大麻纤维的最高纤维含量百分比通常低于玻璃。

结果,组分厚度可能大于玻璃纤维增​​强(GFC)复合材料的厚度。然而,与GFC相比,大麻纤维增强复合材料(HFC)具有较低和等效的纤维体积分数,在轻质结构潜力方面显示出明显的优势,这也影响了生命周期评估(LCA)的结果。

混合材料有用吗?欧洲杯足球竞彩

为了减轻HFC和GFC的弊端,混合复合材料越来越多地用于高压力复合材料中。最重要的是,杂交可以大大提高HFC的耐用性和GFC的衰减行为。一些研究人员还研究了热固性大麻/玻璃杂种复合材料,这些复合材料已证明很有用。通常,与纯HFC相比,与玻璃纤维的杂交增强了诸如拉伸能力和吸收能力之类的复合特征。但是,应该强调的是,混合材料的特性受层布置的严重影响。欧洲杯足球竞彩

真空输注(A),高压灭菌(B)和RTM(C)产生的混合大麻/玻璃拉伸试样(玻璃外层)的裂缝行为。

通过真空输液产生的混合大麻/玻璃拉伸测试样品(玻璃外层)的断裂行为(一个),高压灭菌注射(b)和RTM(C)。图片来源:Gaupner,N。等人,材料的边界欧洲杯足球竞彩

研究成果

使用微裁缝程序来创建具有由纱线制成的热固性矩阵的复合材料。结果表明,可以达到约90%的弯曲强度和类似亚麻复合材料的模量,最大弯曲强度值为282 MPa。

使用树脂注射程序在高压釜中创建的39 vol%纤维含量的层压板取得了最大的效果,其拉伸强度为155 MPa,Young的模量为19.4 GPA,弯曲力为174 MPa,弯曲的模量为174 MPA,弯曲的模量为12.4 GPA。特征值足以使物质用于具有较高机械需求的活动。与压缩和冲击能力相比,混合材料的使用导致强度性能的均匀增加,而不是大麻层压板。欧洲杯足球竞彩

进一步阅读

Gaupner,N。等,2022。新的主食纤维纱和高性能复合应用的大麻。材料的边界,欧洲杯足球竞彩第8卷。https://www.frontiersin.org/欧洲杯猜球平台articles/10.3389/fmats.2021.807004/full

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    Cheriyedath,寿司。2022。纱线从具有成本效益的大麻用于复合增援。Azom,2022年6月3日,//www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=58105。

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