أنواع المواد المركبة

أنواع المواد المركبة

تعتبر المواد المركبة بدائل مناسبة للألمنيوم والتيتانيوم والصلب في بعض التطبيقات بسبب وزنها الخفيف وأدائها الجيد وانخفاض الكربون واستهلاكها المنخفض للطاقة.يمكن تقسيم المواد المركبة إلى مركبات نسجية، ومركبات خضراء، ومركبات حيوية، ومركبات هجينة.

تتمتع المركبات بخصائص ممتازة مثل الصداقة البيئية وقابلية التحلل وعدم السمية، الأمر الذي جذب اهتمامًا واسع النطاق.وبالإضافة إلى ذلك، فإن إنتاج المواد الملوثة وتسبب أضرارًا جسيمة للبيئة يخضع أيضًا لرقابة قانونية صارمة.تبحث الصناعة باستمرار عن طرق جديدة لتحسين جودة وإنتاج المواد الخام مع تقليل التكاليف.من عام 2017 إلى عام 2025، تطور سوق الراتنجات المركبة بسرعة، حيث تتصدر الأمريكتان وآسيا والمحيط الهادئ وأوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا العالم.لقد تم استخدام مركبات البوليمر على نطاق واسع في صناعات السيارات والفضاء والبناء والتعبئة والتغليف وغيرها من الصناعات؛والسوق يتطور بسرعة.في الوقت الحاضر، يتم استخدام الألياف الاصطناعية مثل الألياف الزجاجية وألياف الكربون على نطاق واسع في مركبات البوليمر لتحسين أدائها الشامل.ومع ذلك، إذا تم دمج واحدة أو أكثر من مواد البوليمر المقوى بالألياف معًا، فإنها تسمى 'مركبات هجينة'.

تصنيف المواد المركبة:

بشكل عام، هناك أربعة أنواع من المواد المركبة: - المركبات النسيجية - المركبات الحيوية - المركبات الخضراء - المركبات الهجينة

1. المركبات النسيجية

تم استخدام مركبات النسيج (المعروفة أيضًا باسم المركبات المقواة بالألياف) على نطاق واسع في العقود القليلة الماضية نظرًا لخصائصها الفريدة.أنواع مختلفة من مواد التسليح في مركبات البوليمر هي مواد نسجية، وخاصة مركبات البوليمر المقواة بتعزيزات الألياف.تم استكشاف تعزيزات الألياف منذ ظهور المواد المركبة.وتشمل هذه الألياف المقواة الألياف (الألياف القصيرة والألياف الطويلة) والخيوط والأقمشة.تنقسم الأقمشة إلى هياكل منسوجة وغير منسوجة ومحبوكة.من بين جميع أنواع التعزيزات النسيجية، تعد الأقمشة المنسوجة هي الأكثر شيوعًا لأنها أسهل في التعامل معها ولها قوة شد جيدة في اتجاهي السداة واللحمة.استخدم المصريون القدماء الألياف الطبيعية كمادة مركبة.لقد خلطوا طين النيل مع القش لصنع الطوب وأنتجوا طوبًا أقوى بعد خبزه في الشمس.القنب، الكتان، الرامي، الخيزران، السيزال، ألياف الأوراق، ألياف البذور، ألياف العشب أو ألياف الخشب كلها مناسبة لصنع المواد المركبة.تُستخدم مركبات النسيج عادة بسبب نسبة القوة إلى الوزن العالية ونسبة الصلابة إلى الوزن.

2. المركبات الحيوية

يتم تصنيع المركبات الحيوية من خلال الجمع بين مصفوفة البوليمر والألياف الطبيعية، والتي لها خصائص مختلفة.ومع ذلك، عند دمجها، تتمتع المادة الناتجة بخصائص متفوقة مقارنة بمصفوفة البوليمر الفردية والألياف الطبيعية، وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات التكنولوجية.توفر مصفوفة البوليمر بنية المادة وشكلها، بينما تعمل الألياف الطبيعية على تحسين خصائص (الشد، والانحناء، والتأثير، وما إلى ذلك) للمركب الحيوي النهائي.تعتبر المركبات الحيوية مجالًا ناشئًا، وقد تمت دراسة مجموعة من البوليمرات كمصفوفات لتعزيز الألياف الطبيعية.يتم تصنيع البوليمرات من الوقود الأحفوري أو الموارد الحيوية أو مزيج من الاثنين معا.تشمل البوليمرات الاصطناعية PP والبولي إيثيلين والفينولات والبوليسترين.حتى الآن، يتم تصنيع معظم المركبات الحيوية من البوليمرات الاصطناعية، والتي لديها مجموعة واسعة من التطبيقات بسبب انخفاض تكلفة الإنتاج، وسهولة المعالجة، وخفة الوزن، والقدرة على التشكيل في أشكال مختلفة.تم استخدام البوليمرات الاصطناعية المعززة بالألياف الطبيعية على نطاق واسع في تطبيقات التعبئة والتغليف والسيارات.

3. المركبات الخضراء

لقد كان تطوير المركبات الخضراء المصنوعة من مواد حيوية بنسبة 100% موضوعًا ساخنًا للبحث.وتتميز هذه المواد بعدة مزايا، مثل التكلفة المنخفضة، والتحلل الحيوي المقبول، والكثافة المنخفضة، ونسبة العرض إلى الارتفاع العالية، والقوة العالية، مما يجعلها واحدة من المواد عالية الأداء.إن القوى الدافعة وراء تطوير المركبات الخضراء بنسبة 100% هي القلق المتزايد بشأن التأثير السلبي للبوليمرات الاصطناعية والمركبات القائمة على البوليمرات الاصطناعية على البيئة، وموارد الوقود الأحفوري المحدودة، وعدم فهم خصائص الألياف الطبيعية التي تعمل على تحسين البيئة. أداء المركبات.تم استخدام ألياف طبيعية مختلفة لإنتاج مركبات خضراء، بما في ذلك الكتان والسيزال والقنب والقطن والقنب والصبار.فهي متوفرة بكثرة ومتجددة.كما تم استخدام المنتجات الثانوية الزراعية مثل تفل قصب السكر وسيقان الذرة كمواد تقوية.

4. المركبات الهجينة

المركبات الهجينة هي مادة بوليمر مقواة بواحد أو أكثر من الألياف أو الحشوات، أو مادة بوليمر مقواة بواحد أو أكثر من الألياف أو الحشوات.أظهرت النتائج أن قوة الشد للنظام المركب أفضل من قوة الشد المفردة.عندما يكون هناك العديد من أنواع الحشوات، يمكن أن يلعب أحد الحشوات دورًا تكميليًا، ولكن عيبه هو أن أحد الحشوات يكون مكلفًا وله معامل شد عالي، في حين أن الحشو الآخر رخيص نسبيًا وله معامل شد منخفض.ومع ذلك، في مركبات البوليمر المعززة بالألياف الاصطناعية والطبيعية، تساعد إضافة الألياف الاصطناعية على تقليل امتصاص الرطوبة وتحسين الأداء، في حين أن الألياف الطبيعية يمكن أن تقلل من البصمة الكربونية وسعر المنتج النهائي.يعتمد أداء المركبات الهجينة على مجموعة متنوعة من العوامل؛تشمل هذه العوامل تحميل الألياف، وترتيب الألياف واتجاهها، وتشتت الألياف، وحجم الألياف، والالتصاق البيني بين الألياف ومصفوفة البوليمر أو المصفوفة.يمكن تحقيق التهجين من خلال الجمع بين الألياف الاصطناعية والألياف الاصطناعية، والألياف الاصطناعية مع الألياف الطبيعية، والألياف الطبيعية مع الألياف الطبيعية، وإضافة مواد حشو نانوية (مثل الطين النانوي، وأنابيب الكربون النانوية، ورقائق الجرافيت، والجسيمات النانوية لأكسيد المعدن) إلى مركبات البوليمر المعززة.

خاتمة

مع التطور السريع للتكنولوجيا المركبة، أطلقت شركة YINSU Flame Retardant Company، مع تراكمها العميق في مجال علوم المواد، ثلاثة مثبطات للهب عالية الأداء لتلبية احتياجات السلامة المتزايدة.لا تلعب هذه المنتجات دورًا رئيسيًا في تحسين مقاومة المواد للحريق فحسب، بل تعمل أيضًا على تعزيز الصناعة المركبة في اتجاه أكثر أمانًا وصديقة للبيئة.إن مثبطات لهب الفسفور الأحمر ذات المحتوى العالي FRP-750A وFRP-950X، بالإضافة إلى الأنتيمون المركب T3، هي نتائج البحث والتطوير الدقيق الذي أجرته YINSU لسيناريوهات التطبيقات المختلفة.لا يمكنها توفير تأثيرات مثبطة للهب ممتازة للمركبات النسيجية والحيوية والخضراء والهجينة فحسب، بل يمكنها أيضًا ضمان أن المواد تلبي معايير السلامة الأعلى مع الحفاظ على أدائها الأصلي الممتاز.دعونا نشهد كيف تقود YINSU صناعة المواد المركبة نحو مستقبل أكثر استدامة وأمانًا من خلال منتجاتها المبتكرة.