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使用流化床工艺,实现碳纤维材料再回收利用!
中国玻璃纤维复合材料信息网 (cnbxfc.net) 发布日期: 2018-05-07  阅读: 2834  字体:  双击鼠标滚屏
       降低车辆重量可降低燃料消耗和温室气体及其他污染物的排放。钢,铝和碳纤维都被用于制造轻型车辆部件,但碳纤维价格较高。诺丁汉大学的研究人员表示,碳纤维的回收利用在将来会起到至关重要的作用。

                                                                    飞机上的碳纤维复合材料废弃物的回收和再循环碳纤维在汽车上的应用
 
  该研究的第一作者Mengran Meng说:“与原生碳纤维生产相比,碳纤维回收减少了对环境的影响,但对潜在回收技术和回收碳纤维利用的经济可行性的认识有限。”
  目前,大多数用于回收利用的碳纤维来自航空航天部门,到2030年,6000-8000架飞机即将结束生命。废弃飞机填埋和焚烧碳纤维增强材料导致成本增加收益降低,所以回收利用可能是一个非常有吸引力的选择。
  回收需要两个阶段:先必须从碳纤维复合材料中回收纤维,通过机械研磨材料或使用热解或流化床工艺将其热分解。这些方法去除了复合材料的塑料部分,留下了碳纤维,然后可以使用湿造纸技术将碳纤维转化成缠结的纤维垫,或者重新组织成定向纤维。
  Meng解释说:“我们评估了在产品的整个生命周期中使用再循环碳纤维作为传统材料的替代品的成本影响,为考虑减少重量,能源强度,温室气体排放量和生命周期成本的决策者提供了一个洞见。”
  新制造初生碳纤维的价格取决于其性能。用于标准土木工程的碳纤维材料价格为55美元/千克,用于航空航天应用的高端高规格碳纤维的价格为1980美元/千克。但研究人员计算出,碳纤维可以使用流化床工艺从碳纤维复合材料废物中回收,仅需5美元/千克,而且低于制造原生碳纤维所需能量的10%。
  Meng承认:“通过回收过程来保持碳纤维的机械性能是开发商业化碳纤维回收工艺的关键挑战,并且在竞争性回收技术之间明显存在权衡。”
  然而,流化床工艺生产的再生碳纤维几乎不会降低模量,相对于初生碳纤维,拉伸强度降低18%-50%,使其适用于要求高刚度而不是强度的应用。
  Meng表示:“再循环碳纤维可能适用于需要轻量化的非结构性应用,例如汽车,建筑,风能和体育行业。
  如果未来在这些行业可大量应用回收的碳纤维材料,那么在减轻重量,节约能源和成本以及减少温室气体排放方面可能会带来显着益处。

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信息来源:材料科技在线
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