從風(fēng)力渦輪機(jī)、汽車(chē)部件到筆記本電腦等產(chǎn)品，碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)復(fù)合材料無(wú)處不在，并且是不可生物降解的，直到現(xiàn)在還缺乏可行的回收方法。廢棄的碳纖維碎片通常會(huì)被扔進(jìn)垃圾場(chǎng)，對(duì)環(huán)境和公共健康均構(gòu)成重大威脅。與回收鋼鐵不同，在回收碳纖維和其他復(fù)合材料時(shí)，不能熔化碳纖維并將其重塑為其他東西。現(xiàn)有大多數(shù)回收方法需要切割、碾碎或研磨材料，這會(huì)損壞纖維，導(dǎo)致材料的機(jī)械和物理性能大大降低，從而削弱其核心功能。

 

       為了解決這一問(wèn)題，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)兩段式工藝，用于制造非常堅(jiān)固的環(huán)保材料，可使其保持90%的原始強(qiáng)度。首先，使CFRP經(jīng)過(guò)高溫分解過(guò)程，利用熱量來(lái)分解材料，破壞纖維與樹(shù)脂基體間牢固的結(jié)合力；然后，通過(guò)第二個(gè)氧化階段去除碳。由此產(chǎn)生的碳纖維材料，可以再次用于生產(chǎn)。

 

       首席研究員Ali Hadigheh博士表示：“我們?cè)鲈O(shè)特定參數(shù)，如溫度、升溫速率、氧化和加熱時(shí)間，以保留碳纖維的功能。為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)回收和經(jīng)濟(jì)效率，還需要分析在復(fù)合物中引發(fā)化學(xué)反應(yīng)所需的能量，并從周?chē)臉?shù)脂基質(zhì)中分離碳纖維，以指導(dǎo)CFRP熱分解。”