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碳纤维化合物可回收至分子状态,或成新一代环

所属分类:行业动态 | 浏览次数:0 | 发布日期:2017-03-25 09:54:54

       美国科罗拉多州的研究人员们一直致力于可回收材料领域的研究。例如,科罗拉多州立大学(Colorado State University)的研究团队不久前开发出一种聚合物合成工艺,能够以加热的方式让聚合物回收至其原始的分子状态,从而带来兼具生物可再生与可回收的新一类可持续发展的生物聚合物。
  如今,科罗拉多大学波德分校(University of Colorado Boulder;CU-Boulder)的研究人员更进一步实现了“不可能的任务”——将碳纤维复合材料回收至具有原始强度特性的新材料。这包括碳纤维与胶黏剂,只要在室温下将这两种复合材料浸泡在有机溶液下,就可以使其完全回收。相形之下,材料的制造过程与回收过程也更快速且节能。
  长 久以来,回收以及修复复合材料一直是一大技术挑战。特别是针对碳纤维复合材料,无论是回收已经产生的材料或是让材料易于回收,都是十分困难的事,因而使其 堆积了几百万磅于垃圾掩场。试图修复受损的碳纤维复合材料组件更麻烦,例如被砸烂的汽车引擎盖。虽然胶黏剂可加以分解,但这一过程通常十分昂贵且能量密 集,而且可能导致有毒的废弃物。复合材料可加以粉碎,但其结果是成为不像长纤维那样强劲的短纤维。
  迄今为止,大多数的碳纤维 复合材料回收工作通常使用高温热解树脂,加上熔融或切碎纤维的方式,但这两种工艺都可能使质量降低。如果能在较低温度下以化学工艺回收专用材料,就能保有 更多的树脂以及恢复更多的高质量的纤维,例如总部位于中国的Adesso。此外,Adherent采用湿式化学分解复合材料聚合物矩阵的碳纤维回收途径也承诺了更高质量。它能够让短纤维保有95%的原始材料强度。
  科罗拉多大学的研究团队在最近一期的《先进材料》(Advanced Materials)期刊中发表其研究成果。这篇研究报告的主要作者Philip Taynton确信其研究方法具有商用化可行性,因而共同成立了一家新创公司,期望使这种创新的碳纤维材料带入市场。
  速度也与此息息相关:相较于其他材料大约需要1小时加热成型的时间,新的复合材料的制造速度更快得多。科罗拉多大学的研究团队所开发的复合材料只需要60秒的时间就能固化成型,这一成果是极其迅速的,因而适用于大量生产的汽车制造业等领域。

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