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華盛頓州立大學開發出新型熱固性碳纖維複合材料回收技術

華盛頓州立大學的研究人員已經開發出一種回收現代飛機和風力渦輪機中碳纖維複合材料的方法。 眾所周知, 碳纖維增強複合材料輕且強,

在許多行業都得到了應用, 但這種材料也很難分解或回收利用。 熱塑性樹脂可以融化和重用, 但大部分飛機用複合材料都是採用基於熱固性樹脂的材料, 無法融化後回到原來的狀態。

為了回收這些材料, 研究人員到目前為止嘗試過用機械的方法把它們磨碎, 或者用高溫或化學物質來分解這些材料來回收碳纖維。 後一種工藝的問題在於化學物質的腐蝕性, 這些化學物質是有害的, 很難處理。 它們還破壞了複合材料中的樹脂材料基體, 造成了化學物質的混合和額外的浪費問題。

華盛頓州立大學的研究團隊開發了一種新的化學回收方法, 使用溫和的酸作為催化劑在液態乙醇中在較低溫度下分解熱固性材料,

具體來說就是利用乙醇使樹脂發生膨脹, 再利用氯化鋅破壞碳氮鍵。 為取得更好的分解效果, 研究人員在實驗過程中對材料進行升溫, 使含有催化劑的液體能夠更好地浸入複合材料內部, 破壞其中已經固化的複雜結構。

目前, 研究人員已經能夠將碳纖維以及樹脂材料分別保存, 並重新獲得應用。 該團隊已經為其申請了技術專利, 並試圖投入商業化應用。 (胡豔萍)

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