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华盛顿州立大学开发出新型热固性碳纤维复合材料回收技术

更新于:2017-06-16   来源:中国航空报   点击:417次

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华盛顿州立大学的研究人员已经开发出一种回收现代飞机和风力涡轮机中碳纤维复合材料的方法。众所周知,碳纤维增强复合材料轻且强,在许多行业都得到了应用,但这种材料也很难分解或回收利用。热塑性树脂可以融化和重用,但大部分飞机用复合材料都是采用基于热固性树脂的材料,无法融化后回到原来的状态。

为了回收这些材料,研究人员到目前为止尝试过用机械的方法把它们磨碎,或者用高温或化学物质来分解这些材料来回收碳纤维。后一种工艺的问题在于化学物质的腐蚀性,这些化学物质是有害的,很难处理。它们还破坏了复合材料中的树脂材料基体,造成了化学物质的混合和额外的浪费问题。

华盛顿州立大学的研究团队开发了一种新的化学回收方法,使用温和的酸作为催化剂在液态乙醇中在较低温度下分解热固性材料,具体来说就是利用乙醇使树脂发生膨胀,再利用氯化锌破坏碳氮键。为取得更好的分解效果,研究人员在实验过程中对材料进行升温,使含有催化剂的液体能够更好地浸入复合材料内部,破坏其中已经固化的复杂结构。

目前,研究人员已经能够将碳纤维以及树脂材料分别保存,并重新获得应用。该团队已经为其申请了技术专利,并试图投入商业化应用。


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