隨著碳纖維增強熱固性樹脂基先進復(fù)合材料在航空航天、風力發(fā)電、交通運輸?shù)雀咝驴萍碱I(lǐng)域逐漸得到廣泛應(yīng)用，其廢棄物數(shù)量也急劇增加，已成為限制其進一步應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸。對廢棄先進復(fù)合材料開展循環(huán)回收再利用研究，實質(zhì)上是變相延長材料（特別是價值昂貴的碳纖維）使用壽命的一種理想方式。研究人員已為之付出巨大努力，但礙于傳統(tǒng)樹脂基體（如環(huán)氧樹脂）難以降解的固有特性，在氧化、裂解等苛刻回收條件下得到的碳纖維性能劣化，無法再重新用于生產(chǎn)先進復(fù)合材料。
華南理工大學(xué)袁彥超副研究員帶領(lǐng)研究人員，經(jīng)過兩年半的努力，合成出可降解回收的基于普通共價鍵結(jié)構(gòu)的新型高性能熱固性樹脂，進一步采用碳纖維織物增強、制備出可多次循環(huán)回收利用的先進復(fù)合材料。這項研究工作首次實現(xiàn)了碳纖維在先進復(fù)合材料領(lǐng)域的多次無損回收和循環(huán)再利用。
圖2：先進復(fù)合材料制備、回收和再生工藝路線
這種新型復(fù)合材料的機械、耐熱等性能已經(jīng)達到、甚至超過世界上部分現(xiàn)有同類商用先進復(fù)合材料的性能指標。得益于碳纖維的重要特征（性能、長度和編織結(jié)構(gòu)）在回收過程中能夠完美保存，用其制備的再生復(fù)合材料性能與回收前性能相比幾乎保持不變。上述研究工作得到國家自然科學(xué)基金等項目經(jīng)費的資助，得到中山大學(xué)章明秋教授的幫助。研究報告發(fā)表于《自然·通訊》雜志。
魯ICP備2021047099號