工程師們創(chuàng)造了將石頭廢物排除在垃圾填埋場之外的方法

使用聚合物和天然石漿廢料，UBC Okanagan研究人員正在生產(chǎn)環(huán)保石材復(fù)合材料。

這些新型復(fù)合材料由先前丟棄的材料制成，這些材料在切割建筑物，建筑用品或紀(jì)念碑的天然結(jié)構(gòu)或裝飾塊時(shí)留下。雖然重復(fù)利用天然石材生產(chǎn)的廢料在水泥，瓷磚和混凝土中很常見，但將石膏添加到聚合物中是一種新的創(chuàng)新理念，工程學(xué)院教授Abbas Milani解釋道。

他解釋說，對多功能生物友好型原材料的工業(yè)需求不斷增長，促使研究人員開發(fā)出增值和節(jié)能的生物復(fù)合材料和工藝。

“由于漿料是廢料，再生復(fù)合材料生產(chǎn)的成本較低，”UBC材料與制造研究所(MMRI)主任Milani說。

Milani和他的同事們最近獲得了UBC杰出資金，以建立一個生物復(fù)合材料研究卓越集群。該集群將開發(fā)新型農(nóng)業(yè)和林業(yè)生物和再生復(fù)合材料，以盡量減少傳統(tǒng)塑料和廢物對環(huán)境的影響。

該項(xiàng)目中使用的粉狀石料廢料為新型粒狀聚合物基質(zhì)復(fù)合材料提供了靈活性。它可以通過適當(dāng)?shù)臒崃炕驂毫σ圆煌谋壤旌系匠善分?，以滿足工業(yè)和客戶定義的結(jié)構(gòu)要求或美學(xué)選擇。

“這種綠色石材復(fù)合材料可以很容易地集成到各種應(yīng)用中，”UBC研究助理Davoud Karimi說。“這些復(fù)合材料可用于從航空航天到汽車應(yīng)用的裝飾和衛(wèi)生產(chǎn)品。”

研究人員改變了添加到復(fù)合材料中的石材量，然后測試了幾個參數(shù)來確定強(qiáng)度，耐久性和密度以及導(dǎo)熱系數(shù)。模塑和機(jī)械測試在復(fù)合材料研究網(wǎng)絡(luò)奧肯那根實(shí)驗(yàn)室與MMRI合作進(jìn)行。

通過將石材廢料添加到復(fù)合材料中，研究人員確定它不僅提高了原始聚合物的強(qiáng)度和耐久性，而且復(fù)合材料的電導(dǎo)率也隨著石材添加量的增加而成比例增加。

“增加的強(qiáng)度很重要，但增加的電導(dǎo)率(高達(dá)500%)為幾個新的潛在應(yīng)用打開了一扇大門，包括使用再生復(fù)合材料的3D打印，”Milani解釋道。

“任何時(shí)候我們都可以從垃圾填埋場轉(zhuǎn)移廢物并生產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)效益潛力的產(chǎn)品，這是雙贏的，”Milani補(bǔ)充道。“我們希望這些在多學(xué)科研究人員的幫助下精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品專注于3R措施(可修復(fù)，可重復(fù)使用和可回收利用)，可以為我們地區(qū)和整個加拿大的經(jīng)濟(jì)做出重大貢獻(xiàn)。”