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基于高溫過(guò)熱水蒸氣的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料回收

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）質(zhì)輕且具有高強(qiáng)度、高剛度，正在飛機(jī)、汽車(chē)等領(lǐng)域中擴(kuò)大應(yīng)用。但是，對(duì)纖維制造的高成本與CFRP廢棄物的增加還存有疑慮，因此高效、低成本的碳纖維回收再利用技術(shù)是不可或缺的。以前曾經(jīng)探討過(guò)熱分解法、常壓溶解法、超臨界或亞臨界流體法等技術(shù)，但存在環(huán)境問(wèn)題或設(shè)備大型化等問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題有報(bào)告指出，過(guò)熱水蒸氣處理非常有效。所謂過(guò)熱水蒸氣就是將飽和水蒸氣進(jìn)一步加熱得到沸點(diǎn)以上的干水蒸氣，用過(guò)熱水蒸氣處理CFRP可以抑制碳纖維的氧化劣化，可除去纖維織物內(nèi)部的樹(shù)脂。而且經(jīng)過(guò)熱水蒸氣處理的碳纖維表面大量形成的羥基可成為與樹(shù)脂粘結(jié)的活性點(diǎn)，因而在回收纖維的同時(shí)還提高了纖維-樹(shù)脂間的粘結(jié)性能，用來(lái)制造CFRP時(shí)無(wú)需涂布粘結(jié)劑。

試驗(yàn)表明，經(jīng)500℃以上過(guò)熱水蒸氣處理，樹(shù)脂除去率可達(dá)100%，處理后回收的纖維性能與原纖維基本相同。

刊名：金屬（日）

刊期：2013年第5期

作者：和田匡史等

編譯：張英才