ارتباط مستقیم با 30453 استاد
مشاهده لیست مدرسین
مشاهده ویدیوی مدرسین
تدریس خصوصی استاد شاسواری
IELTS-TUTOR
beikmohammadlou
تدریس خصوصی دکتر سرپرست
تدریس خصوصی بهمن آبادی
تدریس خصوصی ایران مدرس
باباخانی تدریس فیزیک کنکور
تدریس ریاضی رجبی
تدریس آیلتس بهرامی
تدریس ریاضی و فیزیک شاسواری
آموزشگاه
آموزشگاه راه ذکریا
ایران مدرس مقاله مطالب علمی بازیافت مواد کامپوزیتی، روشهای بازیافت مواد مرکب

بازیافت مواد کامپوزیتی، روشهای بازیافت مواد مرکب

به اشتراک گذاری

در طي دو دهه اخير بازيافت بخشي از زندگي روزمره شده است و در حال حاضر بازيافت و استفاده مجدد روزنامه ها ، بطري هاي پلاستيك و درهاي آلومينيومي و ساير مواد ، كار معمول و رايجي شده است .بازيافت مواد مركب يك اتفاق جديد با كار قابل توجه ميباشد كه تا نيمه سال 1980 شروع نشده بود . اگر چه با افزايش كاربردتوليدات مواد مركب به خصوص در صنعت اتومبيل ،مقوله بازيافت از اهميت ويژه اي بر خوردار شده است.



پیشنهاد ویژه ایران مدرس: کاربرد کامپوزیت ها در هواپیما - کاربرد پنل های ساندویچی در بال هواپیما



در اين گردآوری مروري بر مقوله بازيافت ، روشهاي بازيافت مواد مركب ، كاربرد هاي مواد بازيافت شده ، تكنولوژيهاي جديد بازيافت مواد مركب و در آخر شيوه بازيافت مواد مركب ترموست و مواد مركب با قالب گيري صفحه اي و مواد مركب اليافي ، خواهد شد. امروزه مهندسین در طراحی یک قطعه به پارامترهای: هزینه، سهولت دسترسی، بازیافت پذیری، میزان مصرف انرژی وملاحضات زیست محیطی توجه ویزه ای مبذول می دارند. با توجه به افزایش روز افزون کاربرد و در نتیجه تولید و مصرف مواد مرکب در بخش های مختلف صنعتی ، طبیعتا مسئله بازیافت و تولید قراضه ها و زائده های کامپوزیتی به مسئله قابل بررسی تبدیل شده است.



بر این اساس جهت داشتن محیط مناسب نباید قراضه ها و مواد زائد غیر قابل استفاده ی مرکبی را به شیوه های سنتی دور ریخت. در این راستا بسیاری از کشورهای صنعتی جهان قوانینی مبنی بر بازیافت و باز استفاده کردن از این پسماندها و قراضه های کامپوزیتی را وضع و اجرا کرده اند.



کامپوزیت ها به علت ویژگی های منحصر به فردشان دوام محیطی زیادی دارند و در طبیعت باقی می مانند. صنایع کامپوزیت ضایعات مختلفی تولید می کنند که در صورت عدم توجه، می توانند به مشکلی اساسی تبدیل شوند. صنایع تولید کامپوزیت در ایالات متحده، سالانه حدود ۵/۵ میلیون تن ضایعات بدون ضرر و حدود ۷/۰ میلیون تن ضایعات خطرناک دارند که هزینه مستقیم حمل و نقل و انهدام این ضایعات سالانه ۵۰ میلیون دلار تخمین زده می شود.



ضایعات کامپوزیتی به روش های گوناگون ایجاد می شوند از جمله تکه کامپوزیت های ناشی از برش لبه قطعات کامپوزیت قالبگیری شده، پودر ناشی از ماشین کاری قطعات و کامپوزیت های پیش آغشته پخت شده در صنعت هوافضا، این پیش آغشته ها، الیاف شیشه، کربن یا کولار بافته یا تک جهته ی آغشته به رزین اپوکسی هستند که به شکل مورد نظر فرم داده شده و سپس تحت فشار و حرارت پخت می شوند. به علت نسبت وزن و استحکام عالی، پیش آغشته ها در صنعت هوا فضا بسیار به کار گرفته می شوند.  بهای این مواد برای الیاف کولار حدود ۶۰ دلار در متر مربع و برای الیاف کربن حدود ۷۵ دلار در متر مربع است.





به کار گیری ضایعات کامپوزیت های پیشرفته و مواد پیش آغشته با توجه به توان بالقوه آنها برای بازیافت الیاف تقویت کننده ای همچون کولار، کربن یا شیشه برای تولید مجدد کامپوزیت ها و همچنین عمر تقریباً نامحدود ضایعات دفن شده در طبیعت (که ممکن است مشکل ساز شود) امروزه از اهمیت بسزایی برخوردار است. به طور کلی بازیافت کامپوزیت ها به چهار صورت انجام می شود.



مطالعه نمائید: معرفی انواع مواد مرکب (کامپوزیت ها) و الیاف و ماتریس در کامپوزیت



این چهار روش عبارتند از :



1) بازیابی محصول به شکل اولیه آن.



۲)  تبدیل قطعات مصرف شده به محصولات جدیدی که ویژگی های فیزیکی و  شیمیایی متفاوتی دارند.



۳) روش هایی از قبیل پیرولیز و هیدرولیز که ضایعات را به سوخت یا مواد شیمیایی پایه تبدیل می کنند.



۴)  تبدیل ضایعات به انرژی از طریق سوزاندن.



یکی از روش های تبدیل ضایعات به محصولات جدید، آسیاب کردن و به کار گیری آن ها در محصولات جدید است.



به کارگیری مواد کامپوزیتی آسیاب شده به عنوان افزودنی در تولید سایر مواد می تواند با دو هدف انجام شود. نخستین کاربرد به عنوان پر کننده است. چون مواد کامپوزیتی پخت شده نسبتاً خنثی هستند، مواد آسیاب شده به عنوان جایگزینی برای پر کننده های معمولی همانند کربنات کلسیم یا سیلیس به کار گرفته شوند.چون این پر کننده ها بهای کمی دارند و این هزینه فرآوری کامپوزیت است که رقم بالایی را تشکیل می دهد، پودر کردن مواد کامپوزیتی برای کاربرد به عنوان پرکننده از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.هدف دوم افزودن مواد کامپوزیتی آسیاب شده به عنوان تقویت کننده است. کارایی مواد کامپوزیتی بازیافتی به عنوان تقویت کننده در افزایش استحکام اجزای قالب گیری شده از اپوکسی در یک طرح پژوهشی مورد توجه قرار گرفته است.



از آنجایی که قیمت تقویت کننده های معمولی به نوعی مانع به کارگیری آنهاست گسترش کاربرد مواد کامپوزیتی بازیافتی به عنوان تقویت کننده ی رزین های پلاستیکی که در حال حاضر از تقویت کننده استفاده نمی کنند (همانند افزودنی های تیسکوتروپ برای چسب ها و درزگیرها)، ضایعات کامپوزیت را به ماده ای خام با ارزش افزوده تبدیل می کند.



در این طرح پژوهشی الیاف کولار و کربن مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد مواد کامپوزیتی آسیاب شده به عنوان افزودنی ارزان قیمت برای قالب گیری فشاری قطعات از اپوکسی و فوم پلی اورتان سخت بررسی شده است .



هدف مرحله اول این طرح، تحقیق در مورد تجهیزات کاهش اندازه مواد کامپوزیتی ضایعاتی برای پودر کردن آنها بود. چون بعضی از مواد کامپوزیتی جمع آوری شده از برش لبه های قطعات برای بازیافت، تا ۱۲۰ سانتی متر طول و ۶۰ سانتی متر عرض داشتند اولین مرحله خردایش، برش مواد کامپوزیتی به تکه هایی با سطح کوچک تر از ۵ میلی متر مربع بود. مرحله دوم خردایش، کاهش اندازه این مواد کامپوزیتی به الیافی با طول کمتر از ۲ میلی متر بود.



پس از خردایش مواد پیش آغشته ضایعاتی پخت شده یا ضایعات لبه ای، ترکیب هایی با هر دو نوع الیاف (کولار و کربن) با طول های گوناگون و درصدهای مختلف تهیه شد و بر روی آنها آزمایش استحکام انجام شد.



نتایج قطعات اپوکسی ساخته شده از روش قالب گیری فشاری نشان دادند که افزودن یک درصد کولار با طول الیاف کمتر از ۵/۰ میلی متر، استحکام نمونه را در مقایسه با اپوکسی بدون الیاف، ۱۶ درصد افزایش می دهد. افزودن یک درصد کربن با طول کمتر از ۵/۰ میلی متر نیز ۲۰ درصد به استحکام نمونه ها اضافه کرد.



مطالعه مقاله استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در اندازه‌گیری آنتی‌بادی‌های بدن هم مفید است.



این طرح نشان داد که با افزودن کامپوزیت های پیشرفته بازیافتی استحکام هر دو سیستم پلاستیکی (اپوکسی و پلی اورتان)  افزایش یافته است. علاوه بر این، آزمایش ها نشان از توان بالقوه ی ایجاد ارزش افزوده در فرآوری کامپوزیت های بازیافتی دارند.



با افزايش مصرف مواد مركب در بخشهاي مختلف صنعتي ، نه تنها بايد مواد قراضه و زائد قطعات مواد مركب را در زمين دفن كرد، بلكه براي داشتن محيطي بهتر بايستي مواد را دوباره بازيابي نمود. اخيرا درحاليكه گام هاي كوچكي براي بازيابي الياف وپلاستيك هاي مورد استفاده برداشته شده است اما در بسياري از بخش ها زباله هاي مواد مرکب دفن مي شوند. دولت ها و مصرف كنندگان از آلودگي محيطي ناشي از اين مواد آگاهي پيدا كردند، از اين رو مقررات سختي براي بازيافت زباله هاي كامپوزيتي وضع نموده اند.



آلمان، انگليس، فرانسه، ايتاليا و ديگر كشورهاي اروپايي قوانيني وضع كردند كه طبق اين قوانين بايستي زائعات كامپوزيتي بازيابي شوند، ژاپن نيز برنامه مشابهي را براي انهدام اين زباله ها به اجرا گذاشته است.



بر طبق اطلاعات آژانس آلودگي محيطي در سال 1990 ميلادي 13.2  ميليارد كيلوگرم پلاستيك توسط زباله هاي شهري توليد شده كه اين مقدار به جز 150 ميليون كيلوگرم مواد بازيابي مي باشند مهم ترين روش انهدام زباله هاي جامد شهري دفن آنها در زمين است كه اين روش 73 % زباله هاي منهدم شده را تشكيل مي دهد. همچنين روش هاي ديگري از قبيل بازيافت 11 %،سوزاندن%  14 وتهيه كود  2%  را به كار مي گيرند.



از جمله دلايل ديگر نياز مبرم به بازيافت مواد مركب، توليد روزافزون اين مواد مي باشد، همانطور كه در موارد مذكور اشاره شد مي بايست براي مواد مركبي كه توليد شده و مورد استفاده قرار ميگيرد وكارايي اوليه ي خود را از دست مي دهد ،چاره اي انديشيد كه بازيافت آنها مي تواند يكي از روش هاي مقابله با پسماند اين مواد باشد. همچنين گران قيمت بودن مواد مركب مي تواند يكي از دلايل عمده ي بازيافت اين مواد باشد،  بطور مثال قيمت الياف شيشه حدود 16 دلارالياف كربن 80 تا 160 دلاركربن اپوكسي 25 تا 120 دلار در هر كيلوگرم مي باشد، در حاليكه قيمت فولاد حدوداً یک دلار در هر كيلوگرم است.



لذا براي پايين آوردن هزينه ، بازيافت اين مواد ميتواند موثر باشد به هر حال راه هاي مختلفي براي از بين بردن زباله هاي جامد شهري و صنعتي وجود دارد.  اين زباله ها را مي توان سوزاند يا مجددا استفاده نمود . به نظر بعضي مردم بازيافت به معني استفاده مجدد است ، درحاليكه روش هايي مانند سوزاندن نيز مي تواند سودمند و مفيد باشد، زيرا در طي فرايند بازيافت، انرژي يا محصولات جانبي توليد مي شود .



مطالعه مقاله دانلود خلاصه روابط و فرمول های درس کامپوزیت (مواد مرکب) را هم پیشنهاد می کنیم.



در حال حاضر در سراسر دنيا ، بازيافت زباله هاي مواد مركب ، علاوه بر موارد مذكور در بخش هاي قبلي ، به خاطر ويژگي هاي آن در حفظ منابع طبيعي و همچنين داشتن محيطي بهتر رو به افزايش است



برای مشاهده لیست مدرسین و اساتید خصوصی کامپوزیت کلیک کنید: تدریس خصوصی کامپوزیت



منبع: ایران مدرس


آمار بازدید: 2324 بار
ثبت نظر درباره مقاله
Security Image