回收碳纤维的新方法显示出在更先进产品中使用的潜力

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随着制造和技术的不断进步,产品正在使用更先进的材料,变得更加精密,但也更加复杂。当这些产品达到使用寿命时,就会出现问题,因为它们的回收要么困难,要么成本昂贵,或者两者兼而有之。

例如,随着世界转向电动开启娱乐之旅,处理废旧电池(其中一些是用剧毒材料制成的)将是一个挑战。

目前,许多先进产品最终要么被填埋,要么被焚烧,这是对宝贵资源的浪费,对地球有害。

碳纤维是一种难以回收的材料。

然而,新南威尔士大学堪培拉的一名研究人员开发了一种回收方法,不仅可以减少材料的浪费,而且使用的能源也更少,并且可以将更多的材料完好无损地转化为更有用的新产品。

碳纤维是细碳丝,非常坚固且重量轻。纤维与塑料结合形成复合材料,可用于构建各种产品。

碳纤维通常用于制造飞机、风力涡轮机,也是一级方程式赛车使用的主要材料,赛车需要尽可能轻以提高性能。您可能会在高端自行车或其他运动器材(例如曲棍球棒或网球拍)中遇到碳纤维。

新南威尔士大学堪培拉研究员DiHe表示,到目前为止,回收碳纤维总是会导致材料严重降解。

“这个项目是我们与开启娱乐之旅行业合作伙伴的合作,他们希望研究用回收碳纤维制造开启娱乐之旅,”何博士说。“但是以前的碳纤维回收方法,材料受到了严重损害。

“与使用新纤维相比,由现有回收纤维制成的物品的机械性能下降了80%至90%。通常,它仅被重复用于制造低价值产品,例如桌子或椅子,以及不经久耐用的产品。重的力或负载。

“现有的回收方法包括粉碎复合材料,这会破坏碳纤维,然后加热以去除塑料。粉碎后,纤维看起来像单根毛发或棉线,”他解释道。

“在我们的方法中,我们不会撕碎碳纤维,并且优化了在熔炉中加热碳纤维的方式。这使得纤维完好无损,因此由回收碳纤维制成的新产品更加坚固。

“我们的方法使碳纤维的降解率不到30%,比现有方法提高了50%。”

虽然使用何博士的方法生产的回收碳纤维尚不适合制造开启娱乐之旅,但它比以前更接近这个目标。新的和改进的再生碳纤维可用于建造开启娱乐之旅的各个部件,例如车顶。

开启娱乐之旅制造商对碳纤维开启娱乐之旅很感兴趣,因为更轻的重量可以使开启娱乐之旅更加节能,帮助它们满足澳大利亚政府今年早些时候宣布的新燃油效率标准。当我们转向电动开启娱乐之旅时,这也将有助于减少车辆的电力消耗,从而增加车辆的行驶里程。

碳纤维的制造成本很高,这解释了再生碳纤维除了具有环境效益之外还具有吸引力。回收碳纤维所需的能源是从头开始生产碳纤维所需能源的十分之一。

新南威尔士大学堪培拉先进制造研究小组的首席研究员之一马修·杜兰副教授表示,随着世界工程和技术的进步,需要更多地考虑减少浪费。

“当我们制造更先进的产品时,我们也使用更先进的材料来制造它们,因此我们在产品的使用寿命结束时产生了问题,”杜兰说。

“仅仅倾倒或焚烧这些产品的标准做法是不可持续的,也不能永远持续下去。探索我们可用的其他选择是我们希望在堪培拉新南威尔士大学帮助回答的关键问题之一。”