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鄒小(xiao)姐：13326633089 -
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為了進(jin)一步節(jie)能減排，近(jin)年來，具有高比強度和低密(mi)度的(de)材料在工業(ye)上(shang)的(de)需求日(ri)益突(tu)出(chu)。為此(ci)研(yan)究人員開(kai)發(fa)了各種先進(jin)材料，其中(zhong)鎂(mei)/蛋殼復合材料尤其具有吸引力，目前(qian)已(yi)有科學家在《材(cai)料化學與物理》雜志上發表了關于雞蛋殼對(dui)低密度復合鎂(mei)材料的影響的研究結(jie)果。
蛋殼（圖(tu)片來源: Ausra Barysiene）
為什(shen)么要對(dui)鎂相關材(cai)料進(jin)行復(fu)合？
由于鎂合(he)金具有高比(bi)強度和優(you)越的阻尼能力(li)，目前汽車和(he)航(hang)空航(hang)天工(gong)業(ye)對(dui)鎂(mei)合(he)金(jin)有著大量需求。不過它們在應(ying)用上也有受到一定的限制，如低耐磨性和機械強度。為(wei)此，鎂合金常用SiC、TiC 和Al2O3等元(yuan)素進行增強。
盡管(guan)這些增強(qiang)元素提高了復合(he)鎂合(he)金(jin)的(de)耐磨性(xing)和力(li)學性(xing)能，但同時也(ye)顯著(zhu)增(zeng)加(jia)了這些(xie)復合(he)合(he)金的產(chan)品成本。因此，人們開始(shi)將注意力轉(zhuan)向更(geng)低成本、更可持續的廢(fei)棄(qi)材料替代品上(shang)。
蛋(dan)殼對鎂復合材料的增強(qiang)
可(ke)供選擇的廢棄(qi)物替代品有(you)很多，包括粉煤(mei)灰、 CRT 玻璃、粉煤灰空心微珠、赤泥和蛋殼。
其中，蛋殼是最(zui)具吸引力的(de)廢料(liao)之一，不僅密度(du)低，含有(you)高濃度(du)的 Ca2O3，而(er)且容易(yi)獲取、可持續、價格低廉。
在(zai)此之(zhi)前已有文獻(xian)報道蛋(dan)殼添加劑(ji)能提高鎂合(he)金的力學性能、阻尼(ni)性能、熱穩定性和顯微硬(ying)度(du)，研究還(huan)表明(ming)蛋殼(ke)復(fu)合材料(liao)對(dui)鎂鋅復(fu)合材料(liao)的腐(fu)蝕性能有所提高。至于蛋(dan)殼對純(chun)鎂的影(ying)響(xiang)，在上文提到的材料化學(xue)與物理研究論文也進行了(le)研究(jiu)。
研究中，科學家使(shi)用(yong)粉末冶金技術來制備這種復合材料(liao)，并且(qie)對復合材料的(de)電化學腐蝕行(xing)為、密(mi)度、微觀結構、磨損和硬度進行了徹底的調查，還使用掃描電子(zi)顯(xian)微鏡觀察了材料的表面。
研(yan)究結果表明，蛋殼復合材料顯著提高了純鎂(mei)合金的力(li)學(xue)性能。純鎂(mei)的磨損速率從0.034 mm3/m 降低到0.014 mm3/m。此外，在(zai)高負(fu)荷狀態下(xia)其磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機制(zhi)為分(fen)層磨(mo)(mo)(mo)損(sun)，低負(fu)荷時磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機制(zhi)為磨(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)損(sun)。
然而，由于(yu)微電(dian)偶腐蝕，加入蛋殼(ke)顆粒對純鎂的腐蝕性能有(you)負(fu)面影響，其主要原因是腐蝕(shi)層裂紋中滲入的(de)氯離子加速了(le)腐蝕(shi)過程。
鎂(mei)/蛋殼復合材料的未來
蛋(dan)殼廢料作為(wei)一種低成本的(de)、可持續(xu)發展的(de)材料(liao)，能夠(gou)賦予鎂合金諸如增強(qiang)耐磨性(xing)等優異性(xing)能。不(bu)過顯然(ran)，要(yao)讓這種復合(he)材料得到應用，需要(yao)做的(de)工作(zuo)還有很(hen)多，這項研究結(jie)果為進一步了解低成本鎂/蛋殼復合材料的可制造性提供了依據。但不可否認的是，這種材料確實存在足夠吸引人的潛(qian)力(li)，因(yin)此可以期待(dai)更多(duo)關于其性能(neng)改進及潛(qian)在用途的研(yan)究結果(guo)出(chu)現。
粉體(ti)圈Coco編譯
來(lai)源：azom
