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悉尼大学开发碳纤维回收制造技术 成本低/更环保

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58京牌 在日常应用中,碳纤维这样的复合材料具有重要意义。在很多情况下,这种材料可以取代金属,使汽车和飞机的结构更轻、更坚固。然而,大多数金属都很容易回收,回收碳纤维就不那么简单了。

(图片来源:悉尼大学)

,悉尼大学的科学家们发现新的碳纤维处理方法。比起传统制造方法,可使材料成本降低70%,CO2排放量减少90-95%。

从风力涡轮机、汽车部件到笔记本电脑等产品,碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料无处不在,并且是不可生物降解的,直到现在还缺乏可行的回收方法。废弃的碳纤维碎片通常会被扔进垃圾场,对环境和公共健康均构成重大威胁。与回收钢铁不同,在回收碳纤维和其他复合材料时,你不能熔化碳纤维并将其重塑为其他东西。现有大多数回收方法需要碾碎、切割或研磨材料,这会损坏纤维,导致材料的机械和物理性能大大降低,从而削弱其核心功能。

为了解决这一问题,研究人员设计了一个两段式工艺,用于制造非常坚固的环保材料,可使其保持90%的原始强度。首先,使CFRP经过高温分解过程,利用热量来分解材料,将材料烧焦,阻止其与树脂基体牢固地粘结在一起;然后,通过第二个氧化阶段去除碳。由此产生的碳纤维材料,可以再次用于构建物品。

首席研究员Ali Hadigheh博士表示:“我们增设特定参数,如温度、升温速率、大气或氧化和加热所用的时间,以保留碳纤维的功能。为了实现高品质回收和经济效率,还需要分析在复合物中引发化学反应所需的能量,并从周围的树脂基质中分离碳纤维,以指导CFRP热分解。”

随着迅速推广,碳纤维技术有可能变得非常重要。由于电池的原因,电动汽车通常很重。为了减轻车辆的整体重量,需要采用其他方法,比如可以用碳纤维制成车体。现在,碳纤维材料的价格较贵,但通过先进的回收技术,可以进一步降低成本,使其更便于使用,并且更加环保。

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