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全球玻纤解决方案和华盛顿州大学就碳纤维复合材料循环利用合作

来源:最有料网 发表时间:2017-05-26 564
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与行业合作伙伴全球玻璃解决方案和航空航天联合技术创新中心(JCATI)合作,一位华盛顿州立大学的研究团队已经开发出一种再循环利用流行的碳纤维塑料的方法,用于从现代飞机、体育用品到风能产业。

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这项工作,在聚合物降解和稳定性的报告中,提供了一个有效的方法来重新使用昂贵的碳纤维和其他材料复合材料。

飞机, 风机

碳纤维增强塑料在许多工业中越来越受欢迎,尤其是航空,因为它们轻便而坚固。然而,他们很难分解或回收,并且处理他们已受到越来越多的关注。而热塑性塑料,用于牛奶瓶塑料的,可以融化和易回收再利用,大部分用于飞机的复合材料是热固性塑料。这些类型的塑料经过固化,不容易被分解,并重新回到原来的材料。

腐蚀性化学物质降解

为了回收它们,研究人员大多尝试用机械研磨或用高温或苛刻的化学物质将它们分解以回收昂贵的碳纤维。然而,通常情况碳纤维在该过程中也被损坏了。使用腐蚀性化学品是危险的并且难以处置。它们还破坏了复合材料中的基体树脂材料,产生了混杂的化学物质和额外的浪费问题。

温和的化学品,低温

在他们的项目中,Jinwen Zhang,一个在机械与材料工程学院的教授和他的团队开发了一种新的化学回收方法,用温和的酸液乙醇催化剂在较低温度下分解热固性塑料。特别是,该化学品的组合被证明是有效地,Zhang说,他有化学背景。为了有效地分解固化材料,研究人员提高了材料的温度,使含有液体的催化剂能够渗透到复合材料中,破坏复杂的结构。用乙醇使树脂膨胀,氯化锌分解临界碳氮键。

他说:“开发有效的催化体系能够渗透到固化树脂中,分解固化树脂的化学键是至关重要的。”。

保留纤维再利用

研究人员能够以一种可用的形式保存碳纤维和树脂材料,使他们可以很容易地重新使用。他们已经申请了专利,并正在努力使他们的方法商业化。

国家资助的JCATI项目支持华盛顿航空航天科技,通过促进航空航天相关公司和通过提供以产业为重点的研究机会。除了张,这个项目的研究人员还包括Junna Xin、助理研究教授,Tuan Liu,博士后研究员,和研究生Xiaolong Guo。本研究是在保持与华盛顿州立大学的重大挑战激发的主动性研究来解决一些社会最复杂的问题。这特别与“智能系统”和以其为主题的基础和紧急材料的挑战有关。

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