Холодное спекание для получения материалов, которые могут многократно перерабатываться

Холодное спекание и его применение для получения материалов, которые могут многократно перерабатываться.

 

 

Проводя переработку материалов, не всегда удается предотвратить их окончательное попадание на свалку, так как данный процесс часто лишь временно увеличивает их срок службы. Например, пластиковые бутылки могут быть переработаны в другие изделия, но все же в конечном итоге могут оказаться на свалке из-за износа и невозможности повторной переработки. Кроме того, некоторые виды пластика не могут быть переработаны многократно, что ограничивает количество циклов переработки.

Но существует решение в виде холодного спекания, при котором порошковые материалы обрабатываются при низких температурах и определенном давлении с использованием растворителей. Это позволяет многократно перерабатывать материалы. Таким образом, идея холодного спекания заключается в возможности создания композитов из нескольких материалов и их дальнейшей переработки.

 

Холодное спекание для объединения полипропилена и керамики:

Холодное спекание может быть применено для объединения полипропилена с керамическим материалом. Полипропилен широко встречается среди мусора из пластика, который трудно перерабатывать из-за проблем с обработкой и сортировкой. В результате такого объединения можно получить прочные композиты для их дальнейшего использования для изготовления конструкционных строительных материалов.

Полученные композитные материалы могут быть рециклированы несколько раз путем добавления воды, что позволяет снизить расходы энергии и воды по сравнению с традиционными строительными материалами.

Притом в конце срока службы строительных материалов, их можно повторно подвергнуть холодному спеканию и использовать вновь. Исследователи продемонстрировали, что можно повторно измельчать и проводить холодное спекание композита до 10 раз.

Также стоит отметить, что традиционный процесс переработки часто ухудшает качество материала с каждым циклом, что, согласно исследованиям, ведёт к утрате ценных свойств. Технология объединения пластиковых отходов с керамикой в композитные материалы не только уменьшает ограничения механической переработки, но и компенсирует слабые стороны керамики.

 

Холодное спекание для твердотельных аккумуляторов:

Твердотельные литиевые аккумуляторы являются энергоемкими и довольно безопасными. Они используются, среди прочего, в электромобилях и портативных устройствах.

Механическое воздействие на твердотельные электролиты может привести к образованию пустот и трещин в батареях, что способно вызвать короткое замыкание.

Холодное спекание может применяться для восстановления микроструктуры и обработки композитных электролитов путём комбинирования керамики с полимерами и солями лития.

Переработка и вторичное использование электролитов, применяемых в таких аккумуляторах, может способствовать сокращению энергопотребления и уменьшению воздействия на окружающую среду. Это, в свою очередь, содействует расширению использования и экологической безопасности твёрдых аккумуляторов.

 

Источник: https://phys.org/news/2024-05-cold-sintering-plastic-ceramics-battery.html