أحدث التطورات في مجال المواد المركبةالمواد المركبة الصديقة للبيئة والقابلة لإعادة الاستخدام New development in composite materialsrecyclable and environment friendly composite materials

Abstract

في الستينات من القرن الماضي بدأ انتشار المواد المركبة وهي المواد المؤلفة من مادتين مختلفتين متمايزتين أو أكثر، أولاهما مادة تقوية يمكن أن تكون على شكل ألياف مصنوعة من مواد عالية المقاومة (كألياف الكربون وألياف الزجاج مثلاً)، والمادة الثانية هي إحدى اللدائن أو البوليمرات الغروية، التي تعطي المنتج النهائي شكله المطلوب وتسمى المادة الحاضنة، وتكون الخواص الميكانيكية للمنتج النهائي مغايرة لخواص أي من المواد المؤلفة وقد انتشرت المواد المركبة انتشارا هائلا خلال الفترة القصيرة من عمرها نظرا لخواصها الميكانيكية الممتازة مقارنة بوزنها المنخفض، فدخلت في كل المجالات الهندسية، رغم أنها ولدت أصلا في عالم صناعة الطائرات ومركبات الفضاء، حيث تلعب خفة الوزن دوراً رئيسياً في اختيار المواد إن كل الأشياء المصممة من المواد المركبة يُفترض لها عمر طويل، ولذا فإن المواد الداخلة فيها مواد غير متحللة لكن هذه الخاصية أصبحت في الآونة الأخيرة غير مرغوب فيها نظرا لصعوبة التخلص من المواد المركبة بعد انتهاء عمرها الافتراضي وهناك طريقتان تقليديتان للتخلص منها أولاهما بوضعها في مدافن خاصة، والثانية بحرقها في محارق خاصة لكن كلا الطريقتين مرتفعة الكلفة من ناحية، ومسببة لتلوث البيئة من ناحية ثانية وإضافة لذلك فإنه يصعب في المواد المركبة التقليدية إعادة استخدامها نظرا لأنها تتألف من مادتين مختلفتين لهذه الأسباب فقد اتجهت الأبحاث في الآونة الأخيرة نحو التوصل إلى مواد مركبة تكون قابلة للتحلل عضويا بحيث تتحلل في التربة بعد دفنها، أي كالكائنات الحية بعد موتها، أو تكون قابلة لإعادة الاستخدام بعد انتهاء عمرها الافتراضي وهذه الورقة تقدم أحدث التطورات في ثلاثة مجالات مهمة تتعلق بالمواد المركبة الأول في اللدائن المقواة بالياف طبيعية، والثاني في المواد المركبة الحيوية، والثالث في المواد المركبة القابلة لإعادة الاستخدام

Composite materials appeared in the sixties of the last century They consist of two different materials combined on a macro scale The first material is in the form of fibres of high strength (like carbon fibres and glass fibres) The second material is made of plastics or polymers that give the product its final shape Composites spread so widely during short period of time due to their high mechanical properties and their low weight They have been used for a variety of applications although they were born originally in the aerospace industry where light weight plays an important role in selecting the appropriate materials All parts made of composites are designed to sustain long life This is why they are made of nondegradable materials But this advantage has become disadvantage due to the fact that composites are not easy to dispose off after their proposed life At the moment there are two ways to dispose composites after use They are either buried in landfills or burnt up However both methods are expensive and cause pollution to the environment For these reasons recent research work focus on deriving composite materials that can degrade in soil after they are put in landfills or composites that can be recycled This paper covers the new development in three new fields in composites the first is the natural fibres reinforced plastics the second is biocomposites and the third is recyclable composite materials KEYWORD composite materials natural fibres reinforced plastics biocomposites recyclable composite materials environmentfriendly materials