“中国石化-昆明理工”合作开发,实现超低残碳率碳纤维回收

 6月5日,国际著名期刊《今日材料通讯》网络首发昆明理工大学许磊教授团队与中石化(上海)石油化工研究院有限公司沈志刚教授团队合作研发的最新碳纤维复合材料回收文章,该技术实现了碳纤维复合材料回收中超低残碳率碳纤维的成功回收。

       该研究利用微波热解方法从CFRP中提取CFs。通过响应面方法优化了热解过程,减少了CFs表面的碳残留物。使用COMSOL软件模拟了CFRP的微波热解过程以分析温度分布模式。确定了微波热解的最佳参数为:温度为543.7°C,保温时间为22.8分钟,微波功率为840.9瓦,结果显示残留碳率仅为3.7%。

       扫描电子显微镜(SEM)检查显示CFs表面无明显损伤。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱分析表明由于沉积的碳存在,CFs的结晶度和石墨化水平略有降低。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明增加了含氧功能团。对热解和原始CFs的微观结构分析比较显示几乎没有显著差异。这些结果表明通过微波辐射在CFRP中进行快速树脂热解,成功回收了CFs。