17.09.2024 by Dr. Chiara Baldini
Διερεύνηση των δυνατοτήτων των σύνθετων υλικών βασάλτη/πολυπροπυλενίου
Η ανάπτυξη νέων γενιών σύνθετων υλικών με φυσικές ίνες προσφέρει πολυάριθμα περιβαλλοντικά, οικονομικά και κοινωνικά πλεονεκτήματα, καθιστώντας αυτά τα προηγμένα υλικά ζωτικής σημασίας τομέα έρευνας και καινοτομίας για την αναζήτηση βιώσιμων υλικών.
Καθώς η βιωσιμότητα γίνεται μια κρίσιμη πτυχή της επιστήμης των υλικών, η έμφαση στις εναλλακτικές λύσεις βιολογικής προέλευσης αυξάνεται και οι ίνες βασάλτη ταιριάζουν απόλυτα σε αυτό το πλαίσιο, καθώς είναι εξαιρετικοί υποψήφιοι για να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές συνθετικές ίνες, όπως οι ίνες γυαλιού. Ο συνδυασμός τους με πολυπροπυλένιο (PP), το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο θερμοπλαστικό πολυμερές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, επιτρέπει τη λήψη σύνθετων υλικών που χαρακτηρίζονται από εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντοχή και ανθεκτικότητα σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Μια πρόσφατη μελέτη, που δημοσιεύθηκε από το Τμήμα Χημικής Μηχανικής Υλικών Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Sapienza της Ρώμης στο "Materials Today Sustainability" (τεύχος 27, Σεπτέμβριος 2024), εμβαθύνει στη μηχανική ανακύκλωση των σύνθετων υλικών βασάλτη/πολυπροπυλενίου (PP), ρίχνοντας φως στις θερμικές και μηχανικές ιδιότητές τους ως συνάρτηση του αριθμού των κύκλων επανεπεξεργασίας μέσω διαφόρων αναλυτικών τεχνικών, όπως η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC), η θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA) και η δυναμική μηχανική ανάλυση (DMA).
Ο ρόλος των οργάνων θερμικής ανάλυσης NETZSCH
Παρουσιάσαμε τη δραστηριότητα της ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης σε ένα προηγούμενο Customer Success Story: μια συνέντευξη με τον καθηγητή Jacopo Tirillò, έναν από τους συν-συγγραφείς. Με αυτή την ευκαιρία, ο καθηγητής Tirillò παρουσίασε ήδη ορισμένα αποτελέσματα DSC και DMA για σύνθετα υλικά με βάση τον βασάλτη.
Σε αυτή την πιο πρόσφατη δημοσίευση που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου της Ευρωπαϊκής Ένωσης - NextGenerationEU του Εθνικού Κέντρου Βιώσιμης Κινητικότητας, Spoke 11 - Innovative Materials & Lightweighting, στο οποίο συμμετέχουν ο καθηγητής Fabrizio Sarasini ως επικεφαλής του πακέτου εργασίας (WP) WP5 που επικεντρώνεται στα πολυμερή και η Δρ Claudia Sergi ως ερευνητής ορισμένου χρόνου (RTDA), οι μέθοδοι που αξιοποιήθηκαν συνέβαλαν στην ολοκληρωμένη κατανόηση των θερμικών και μηχανικών ιδιοτήτων των σύνθετων υλικών βασάλτη/PP, ιδίως σε σχέση με τη συμπεριφορά τους μετά από πολλαπλούς κύκλους επανεπεξεργασίας.
Περισσότερες λεπτομέρειες:
- Το DSC χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας τήξης και της κρυσταλλικότητας της μήτρας PP, παρέχοντας πληροφορίες για το πώς κάθε κύκλος επανεπεξεργασίας επηρεάζει αυτές τις θερμικές ιδιότητες,
- Τα αποτελέσματατης TGA βοήθησαν στην κατανόηση των χαρακτηριστικών θερμικής αποικοδόμησης και του τρόπου με τον οποίο αυτά μεταβάλλονται με την αύξηση των κύκλων επανεπεξεργασίας,
- Η DMA αποκάλυψε πώς εξελίσσονται οι μηχανικές ιδιότητες με την επανεπεξεργασία και τη σημασία τόσο του μήκους όσο και του προσανατολισμού των ινών στον καθορισμό των επιδόσεων αυτών των υλικών.
Είστε περίεργοι να μάθετε περισσότερα για τα λεπτομερή ευρήματα και τις επιπτώσεις αυτής της έρευνας Κατεβάστε το πλήρες έγγραφο, "Σύνθετα υλικά με βάση τη βασάλτη: Today's Sustainability", η οποία είναι διαθέσιμη σε ανοικτή πρόσβαση. Ανακαλύψτε πώς αυτά τα καινοτόμα σύνθετα υλικά μπορούν να συμβάλουν σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον!
Ευχαριστίες
Ευχαριστούμε τους Dr. Claudia Sergi, Prof. Fabrizio Sarasini και Prof. Jacopo Tirillò που μας επέτρεψαν να δημοσιεύσουμε αυτό το άρθρο σχετικά με το έργο τους και για την εμπιστοσύνη τους στις λύσεις θερμικής ανάλυσης που διαθέτουμε.
Το έργο τους χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση - NextGenerationEU (Εθνικό Κέντρο Βιώσιμης Κινητικότητας CN00000023, Ιταλικό Υπουργείο Πανεπιστημίων και Έρευνας Διάταγμα n. 1033 - 17 Ιουνίου 2022, Spoke 11 - Innovative Materials & Lightweighting.
