維材料回收利用技術是當前研究熱點，目前主要有機械回收、化學回收和能量回收等方法，機械回收法會改變碳纖維結構致性能下降；化學回收法可分離纖維與樹脂，但部分藥劑有毒性；熱解處理法能回收能量和原料，回收后碳纖維多呈短切狀態(tài)，可根據(jù)長度用于制備熱塑帶材、注塑粒子、3D 打印材料或加入 BMC 原材料模壓成型等再利用路徑，對推動復合材料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

碳纖維材料回收利用技術

碳纖維材料因其高強度、低密度等特性，在航空航天、汽車制造等領域有著廣泛的應用。然而，隨著碳纖維產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，廢料問題也日益凸顯。為了減少環(huán)境污染和資源浪費，碳纖維材料的回收利用技術成為了研究的熱點。以下是幾種主要的碳纖維回收利用技術：

1. 高溫熱解法

高溫熱解法是目前唯一實現(xiàn)商業(yè)化運營的碳纖維增強復合材料回收方法。該工藝在高溫下使復合材料降解，得到表面干凈的碳纖維，同時可以回收部分有機液體燃料。例如，日本在福岡縣興建的中試廠，每年可處理碳纖維復合材料廢棄物60噸。英國的Milled Carbon Fiber Ltd.自2003年起開始回收加工碳纖維復合材料，每年處理約2000噸廢棄碳纖維復合材料，所生產(chǎn)的再生碳纖維產(chǎn)量為1200噸。

2. 流化床熱分解法

流化床熱分解法是一種采用高溫空氣熱流對碳纖維復合材料進行高溫熱分解的回收方法。該方法適用于含有其他混合物及污染物的碳纖維復合材料報廢零部件的回收和利用。研究表明，這種方法可以在特定條件下得到回收纖維，其表面特征和界面剪切強度不受影響。

3. 超/亞臨界流體法

超/亞臨界流體法利用超臨界或亞臨界流體的特殊性質(zhì)，如高活性、強溶解性等，來分解碳纖維復合材料。這種方法可以在盡量保留碳纖維原始性能的前提下，獲得干凈的碳纖維。例如，在673K、28MPa下經(jīng)30分鐘反應，環(huán)氧樹脂的分解率為79.3%，加入氫氧化鉀(KOH)催化劑后，分解率可達95.3%。

4. 物理回收利用技術

日本研究人員通過一種物理回收利用技術，實現(xiàn)了對制造過程中多余碳纖維增強塑料的回收再利用。他們在500攝氏度左右的高溫下對報廢碳纖維增強塑料進行加熱，提取出碳纖維，然后與另一種塑料混合，生成新的碳纖維增強塑料。這種技術不僅能減少環(huán)境污染，還能將二氧化碳排放量降至原來的十分之一左右。

5. 機械法和化學法

機械法工藝簡單、不產(chǎn)生污染物，但不適合汽車用碳纖維復合材料的回收。化學法仍停留在實驗室階段，無法大面積應用。熱解法是目前唯一實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的碳纖維復合材料回收技術，但在回收過程中容易對碳纖維造成損傷。

綜上所述，碳纖維材料的回收利用技術多種多樣，各有優(yōu)缺點。隨著科學技術的不斷進步，未來有望開發(fā)出更多高效、環(huán)保的回收技術，進一步提高碳纖維的重復利用率和降低回收成本。

碳纖維回收技術的成本效益分析

碳纖維回收過程中的環(huán)境影響

碳纖維回收技術的最新研究進展

碳纖維回收技術在汽車行業(yè)的應用