近日，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院费维栋教授、王黎东教授团队与空间环境与物质科学研究院盛捷副研究员团队，在碳纤维循环利用领域取得突破性进展，成功研发3 秒固体火焰升级回收技术，相关成果以《在固态火焰中升级回收碳纤维废弃物》(Upcycling carbon fibre wastes in solid-flames)为题发表于国际知名期刊《Nature Communications》哈尔滨工业大学新闻网。
来源 |SAMPE 洞察
该技术针对热固性碳纤维复合材料(CFRP)回收痛点，基于自蔓延高温合成(SHS)原理，创新采用镁粉与碳酸钙粉末作为反应物，仅需3 秒即可完成废旧碳纤维复合材料的高效处理哈尔滨工业大学新闻网。反应过程瞬时产生800-1000℃高温，镁原子通过电子转移效应弱化环氧树脂芳基-氧键键能，促进C-O 键断裂与C-C键互联，驱动树脂快速分解，同时实现石墨烯在碳纤维缺陷位点的原位接枝，同步生成石墨烯接枝碳纤维(GCFs)与高纯度石墨烯粉末双高价值产物哈尔滨工业大学新闻网。
与传统热解、化学回收等方式相比，此项技术具备显著优势:处理速度提升数百倍，点火能耗仅0.009 kJ/g，能耗降低60%、CO₂排放减少75%；回收碳纤维强度保持率超95%，界面强度与力学性能进一步提升，增强效果优于原生碳纤维哈尔滨工业大学新闻网；可一站式处理碳纤维边角料、预浸料及废旧部件等多类废料，适配规模化绿色循环需求哈尔滨工业大学新闻网。
应用层面，石墨烯接枝碳纤维可用于航空航天、新能源汽车轻量化、风电叶片等高性能结构增强领域；同步产出的石墨烯粉末则广泛适用于电磁屏蔽、电池电极、导热材料等高端场景，延伸产业链价值哈尔滨工业大学新闻网。业内表示，该技术为全球碳纤维废料高值化回收提供了 “中国方案”，对推动复合材料产业绿色转型与可持续发展具有重要工程应用价值。
目前，团队已与企业合作建设100吨/年中试生产线，加速技术产业化落地。
[ 信息来源 ] .
哈尔滨工业大学新闻网。哈工大费维栋、王黎东、盛捷团队成功研发碳纤维废弃物再利用新技术 [EB/OL]. (2026-02-10). https://news.hit.edu.cn/2026/0210/c11819a241071/page.htm哈尔滨工业大学新闻网
新华网。碳纤维废弃物再利用技术获进展 [EB/OL]. (2026-03-02). http://www.xinhuanet.com/sci-tech/20260302/6e0a71cb1db847d5958faa07f0a1b6d1/c.html
Nature Communications. Upcycling carbon fibre wastes in solid-flames [J]. 2026.
