北卡羅來納州立大學(xué)研究團隊成功將蛋殼粉末直接融入鎂的制造過程，制備出強度和剛性更高的復(fù)合棒材。該實驗為利用食品廢棄物替代礦產(chǎn)資源開辟了新路徑。

研究發(fā)表于《鎂與合金雜志》。蛋殼約95%成分為碳酸鈣，研究人員先將其研磨成細粉，再在鎂圓柱體上鉆小孔并填入粉末，隨后置于鋼制容器中進行混合處理。

在每分鐘300轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)與壓力作用下，摩擦與壓力促使蛋殼顆粒滲入鎂金屬內(nèi)部。同時，蛋殼中的部分碳酸鈣轉(zhuǎn)化為氧化鈣和鈣，改變了金屬結(jié)構(gòu)。

實驗所得鎂基復(fù)合材料含蛋殼成分，被研究人員描述為比未添加該成分的鎂更具強度和剛性。

傳統(tǒng)上，鈣常被添加至鎂合金以改善其機械性能，但常規(guī)生產(chǎn)需從礦石中提取并經(jīng)歷多步處理。而此項新技術(shù)可直接從蛋殼廢棄物中獲取部分所需鈣元素。

研究團隊認為，減少部分傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有望未來降低能耗與成本。鎂及其合金廣泛應(yīng)用于汽車、航空、電子及生物醫(yī)療領(lǐng)域，因其輕質(zhì)特性。

不過，團隊強調(diào)目前工作仍處于概念驗證階段，尚未確定金屬強度提升的具體百分比。研究人員推測，該方法未來或可拓展至其他廢棄物及不同金屬的加工。