昂貴的碳纖維作為新型復(fù)合材料已被利用在航空航天、高級(jí)汽車等尖端產(chǎn)品領(lǐng)域，但其回收再生技術(shù)一直還是個(gè)難題。近日，德國專家開發(fā)出了一種新工藝，有望實(shí)現(xiàn)碳纖維的二次利用。
碳纖維復(fù)合材料具有比鋁合金還輕、比鋼還硬的特性。在最新的歐洲空中客車A380飛機(jī)制造中，就大量采用了碳纖維輕型結(jié)構(gòu)材料，這可使飛機(jī)的自重和飛行油耗大大下降。由于優(yōu)勢(shì)明顯，美國波音公司在制造與A380相對(duì)抗的新型夢(mèng)幻客機(jī)時(shí)，也大量使用碳纖維。而包括汽車工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)，也都看好碳纖維復(fù)合材料。但碳纖維復(fù)合材料價(jià)格昂貴、加工復(fù)雜，另外回收再生困難等因素限制了其廣泛應(yīng)用。德國不來梅碳纖維研究所所長阿克斯·赫曼稱：“材料的回收再生是實(shí)現(xiàn)碳纖維廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。”
目前，碳纖維材料加工的廢料和回收材料，或被用于修路的鋪墊材料，或被簡單地填埋。但2005年出臺(tái)的歐盟新規(guī)定已禁止這樣處理，原因是碳纖維也屬于有機(jī)材料，會(huì)污染環(huán)境。另一種處理辦法是燃燒，但要使碳纖維復(fù)合材料分解，這不僅消耗大量能源，而且對(duì)昂貴的材料來說也太可惜。最近德國一家名為KarlMeyer的再生材料公司成功地開發(fā)出了一種新工藝，可以有效地使碳纖維復(fù)合材料得以再生利用，這項(xiàng)新工藝得到德國陶氏化學(xué)公司和眾多研究所的支持，首個(gè)試驗(yàn)裝置已投入運(yùn)行。
據(jù)該公司專家舒爾特介紹，新工藝的核心是在特殊的加熱爐中通入保護(hù)氣體隔絕氧氣，使復(fù)合材料分解后不影響到碳纖維本身。所采用的保護(hù)氣體和加熱溫度是技術(shù)的關(guān)鍵，否則處理后的纖維就像一團(tuán)亂麻，無法再利用。再生后的碳纖維外觀與新的碳纖維沒有太大區(qū)別，只是纖維長度較短，強(qiáng)度有所降低，因此不適宜制造飛機(jī)外體部件材料。但其成本比新的碳纖維明顯減小，可以用于飛機(jī)內(nèi)飾和其他要求不太苛刻的復(fù)合材料部件。
現(xiàn)在，僅歐洲每年的碳纖維廢料就有約400噸至1000噸。預(yù)計(jì)今后5年至10年內(nèi)，隨著空中客車等新型飛機(jī)的大量投產(chǎn)和更多風(fēng)力發(fā)電裝置的生產(chǎn)，碳纖維的需求量還將大幅度增加，因此碳纖維回收再生具有很大的市場(chǎng)前景。
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