與標準制造相比，復合材料的回收可以便宜多達70%，并可以減少90-95%的CO 2排放量。近年來，人們越來越關注循環(huán)經濟，并且對由可回收材料制成的產品的需求也日益增加，但是許多材料在開始磨損之前只能回收多次。

碳纖維增強聚合物(CFRP)復合材料就是這種情況，這種復合材料是不可生物降解的材料，直到現在還缺乏可行的回收方法。

CRFP復合材料存在于諸如風力渦輪機，飛機零件，諸如汽車和輪船之類的車輛以及諸如筆記本電腦和移動電話之類的日常技術中的產品。

它們通常被丟棄在垃圾掩埋場或通過焚化處理，這對環(huán)境和公共健康均構成重大威脅。

現有的絕大多數回收方法還導致回收材料的機械和物理性能大大降低，從而削弱了其核心功能。

悉尼大學土木工程學院的研究人員已經開發(fā)出一種優(yōu)化的方法，可以在使CFRP復合材料再生的同時保持其原始強度的90%。

“全球范圍內和澳大利亞都在向著更好的回收過程邁進，但是人們通常認為材料可以無限次地回收-事實并非如此。大多數回收過程都會降低材料的機械或物理性能。材料”，該研究的首席研究員阿里·哈迪格(Ali Hadigheh)博士說。

Hadigheh博士說：“到現在為止，不可能連續(xù)地回收由碳纖維制成的產品。鑒于大多數回收涉及切碎，切割或磨碎，所以纖維已經磨損，降低了未來產品的生存能力。”

他說：“這給我們的環(huán)境帶來了巨大的挑戰(zhàn)和威脅，因為它導致了原始碳纖維的生產，而原始碳纖維對溫室氣體的排放做出了重大貢獻。

“為了解決這個問題并支持真正的循環(huán)經濟，我們開發(fā)了一種有效且具有成本效益的方法來回收碳纖維，碳纖維存在于平板電腦中，直至寶馬。”

“為此，我們使用了兩階段的優(yōu)化過程。第一步稱為“熱解”，該步驟通過加熱使材料分解，但會顯著燒焦該材料，從而阻止了它與樹脂基體形成良好的粘合。第二步氧化過程中，使用高溫將其去除。

“僅熱解和氧化還不足以保存碳纖維，并且這些過程已經存在了一段時間。為了確保高質量的回收和經濟效率，需要通過分析引發(fā)化學反應所需的能量來指導CFRP的熱分解。在復合物中，從周圍的樹脂基體中分離出碳纖維。

“使我們的方法如此成功的原因在于，我們添加了特定的參數，例如溫度，加熱速率，氣氛或氧化和加熱所花費的時間，這些參數可以保留碳纖維的功能。”

“我們開始該項目的目的是生產由回收的碳纖維復合材料制成的高檔，低成本結構材料，用于從航空航天，汽車到體育用品，可再生能源和建筑的行業(yè)。”

2010年，全球纖維增強聚合物(FRP)產量約為600萬噸，預計未來十年將增長300%。按照這一預測，到2025年，玻璃鋼的消費量將超過1800萬噸，最終產品價值為800億澳元。

“《2016年澳大利亞國家廢物報告》得出的結論是，復合材料的使用對回收利用提出了未來的挑戰(zhàn)。簡單地說，如果我們不開發(fā)出有效且具有成本效益的方法來回收碳纖維復合材料，我們將有可能嚴重破壞環(huán)境，”哈迪格博士。

標簽： 碳纖維回收工藝