維回收利用技術(shù)取得顯著進(jìn)展，主要回收方法包括物理回收、化學(xué)回收、能量回收及熱解回收等，熱解回收因能高效回收碳纖維和樹脂成分而備受關(guān)注，其技術(shù)在國(guó)外已成熟應(yīng)用，回收纖維被用于航空、地面交通等領(lǐng)域的規(guī)模化生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)在碳纖維回收領(lǐng)域也積極探索，但整體技術(shù)水平與國(guó)外仍存在差距，隨著環(huán)保意識(shí)的提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步，碳纖維回收利用將更加高效、環(huán)保，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

碳纖維回收利用技術(shù)進(jìn)展

碳纖維復(fù)合材料的回收方法

碳纖維復(fù)合材料（CFRP）因其高強(qiáng)度、輕質(zhì)量等特點(diǎn)，在航空航天、體育、汽車和電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，隨著碳纖維產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，廢料和廢棄物的處理問題日益凸顯。以下是幾種主要的碳纖維回收利用技術(shù)及其進(jìn)展：

1. 高溫?zé)峤夥?/h3>

高溫?zé)峤夥ㄊ悄壳拔ㄒ粚?shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的回收方法。該方法通過高溫使復(fù)合材料降解，得到表面干凈的碳纖維，同時(shí)還可以回收部分有機(jī)液體燃料。日本在福岡縣興建的中試廠每年可處理60噸碳纖維復(fù)合材料廢棄物。英國(guó)的Milled Carbon Fiber Ltd.自2003年起開始回收加工碳纖維復(fù)合材料，每年處理約2000噸廢棄碳纖維復(fù)合材料，所生產(chǎn)的再生碳纖維產(chǎn)量為1200噸。高溫?zé)峤夥梢栽跓o氧狀態(tài)下加熱碳纖維復(fù)合材料廢棄物，保持溫度在400~500℃之間，得到的清潔碳纖維可具有90%~95%原始纖維的力學(xué)性能。

2. 流化床熱分解法

流化床熱分解法是一種采用高溫空氣熱流對(duì)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行高溫?zé)岱纸獾姆椒āＳ?guó)諾丁漢大學(xué)對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果顯示該方法特別適用于含有其他混合物及污染物的碳纖維復(fù)合材料報(bào)廢零部件的回收和利用。研究表明，流化床熱分解法可以在特定條件下回收得到的碳纖維拉伸強(qiáng)度約為原纖維的75%，而彈性模量幾乎沒有變化。

3. 超/亞臨界流體法

超/亞臨界流體法利用超臨界或亞臨界流體的特殊性質(zhì)，如高活性、強(qiáng)溶解性等，來分解碳纖維復(fù)合材料。Pinero Hemanz R等研究了在超臨界水中碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的分解過程，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的分解率可達(dá)79.3%至95.3%，且所得到的碳纖維的拉伸強(qiáng)度能夠保持為原始纖維的90%~98%。

4. 機(jī)械回收法

機(jī)械回收法通過機(jī)械力的作用將CFRP廢棄物進(jìn)行碾壓、磨碎，使碳纖維自樹脂基體中剝離出來。這種方法工藝簡(jiǎn)單、投資成本低，但在樹脂與纖維分離過程中機(jī)械力對(duì)纖維造成損傷，導(dǎo)致纖維性能保持率低。

5. 化學(xué)溶劑法

化學(xué)溶劑法利用特定的化學(xué)溶劑在一定條件下將樹脂溶解，從而分離出碳纖維。這種方法可以在低溫下簡(jiǎn)單分解CFRP，短時(shí)間內(nèi)將碳纖維與樹脂分離，并回收樹脂原料再利用。

技術(shù)進(jìn)展與挑戰(zhàn)

盡管上述方法在理論上都能得到潔凈的碳纖維，但回收成本仍需進(jìn)一步降低。此外，回收的碳纖維通常是雜亂無章的，因此需要開發(fā)更有效的CFRP回收方法和技術(shù)。一些研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)太陽能技術(shù)、激光技術(shù)、熔鹽法和溶劑熱法等一系列技術(shù)，旨在高效低成本回收潔凈、無損且有序的碳纖維。

總的來說，碳纖維回收利用技術(shù)在不斷進(jìn)步，但仍面臨成本、效率和纖維性能保持等方面的挑戰(zhàn)。未來的研究方向可能包括提高回收效率、降低成本、改善纖維性能以及探索新的回收方法。

碳纖維回收成本如何降低

碳纖維回收后應(yīng)用領(lǐng)域

碳纖維回收技術(shù)最新研究

碳纖維回收對(duì)環(huán)境的影響