Avfallshantering av kolfiberkompositer

Svart guld

Kolfiber (CF) är en svart oorganisk polymerfiber tillverkad av kolelement, med molekylstrukturen gränsen mellan grafit och diamant. Den har egenskaper som värmeledningsförmåga, konduktivitet, högtemperaturbeständighet, friktionsbeständighet, korrosionsbeständighet etc. Den används huvudsakligen för att förbättra harts, metall, keramik, cement och andra substratmaterial som ett avancerat strukturmaterial, och används ofta inom alla samhällsskikt. Framväxten av kolfiber och dess kompositmaterial är mer nyligen känd som "2000-talets svarta revolutionärer".

CNC-delar i kolfiber (9)

Värdet och betydelsen av återvinning av kolfiberavfall

 

Precis som allting har sina två sidor har kolfiber sina egna begränsningar med sina överlägsna egenskaper, vilka är ojämförliga med de hos andra förbättrade material som nämns ovan. Dess begränsningar återspeglas huvudsakligen i tre aspekter: För det första, dålig slagtålighet, lätt att skada, och spännings-töjningsförhållandet liknar den raka linjen, vilket leder till att dess axiella hållfasthet minskar i designen. För det andra, under inverkan av starka syror, är det lätt att oxidera, och metallkompositen kommer att uppstå metallkarbid, karburering och elektrokemisk korrosion. För det tredje är produktionstekniken svår, energiförbrukningen hög, föroreningarna är allvarliga och priset är högt (för E-glasfiber 20 till 200 gånger).

kolfiberplatta8

Behandlingsalternativ

De möjliga metoderna för omhändertagande av kompositavfall inkluderar nedgrävning, återanvändning, mekanisk materialåtervinning (även känd som fysisk krossningsmetod), förbränning, materialåtervinning och energiåtervinning (även känd som fysikalisk kemi), kemisk hydrolys, cementtillverkning och sju andra kategorier.

Detaljer

Eftersom kolfiber är dyrt och har goda övergripande prestanda och används mestadels inom avancerade militära och civila eller specialområden, är dess skrotningsprocedurer strikta, vilket gör att det inte är möjligt att återanvända det. Kolhalten är mer än 90 % eller osannolik, och tillverkningskostnaden är mycket högre än för konventionella fibrer. Till exempel används direktförbränning utomhus eller cementtillverkning och andra indirekta förbränningsmetoder för att hantera inte bara allvarliga föroreningar utan också mycket oekonomiska, det vill säga de sociala och ekonomiska fördelarna är dåliga. Kemisk hydrolys används mestadels i kärnstrukturen för återvinning av kompositavfall. Dessutom används den billiga direktnedgrävningsmetoden som vanligtvis används i tidig avfallshantering, vilket under många år eller aldrig ruttnar samtidigt för att utvinna giftiga ämnen, vilket leder till långvarig förorening av mark och grundvattensystem. Det senare kommer att gradvis förbjudas miljörelaterade bestämmelser. Sammanfattningsvis är de möjliga metoderna för avfallshantering av kolfiberkompositmaterial två typer av mekanisk materialåtervinning, materialåtervinning och energiåtervinning. I den senare jämförande analysen ingår dock metoden för energiåtervinning och förbränning, såsom cementtillverkning, fortfarande i diskussionen.


Publiceringstid: 26 sep-2019
WhatsApp onlinechatt!