碳纤维增强复合材料回收技术进展与展望

摘要整理

本文全面综述了碳纤维增强复合材料（CFRP）的现有及未来回收技术，以应对CFRP应用日益增长所带来的可持续处置和资源回收需求。文中讨论了四种主要的回收方法：焚烧、物理回收、化学回收和热解回收。焚烧法虽可实现能量回收，但因材料回收有限且环境污染严重而不可持续。物理回收法采用机械工艺，成本效益高，但会导致纤维严重降解，限制其应用于低价值填充材料。化学回收法涉及溶剂或酸性树脂分解，能够获得高质量纤维，但在环境影响、工艺效率和经济可行性方面面临挑战。热解回收法，包括常规热解、流化床热解和微波热解等多种配置，被认为是最有前景的方法，可实现合理的回收率和可接受的纤维性能，但仍需关注能耗和潜在的纤维损伤问题。本综述根据回收效率、回收纤维质量、环境影响和经济可行性对每种方法进行了批判性评估。研究强调，未来的研究需侧重于开发更环保的化学溶剂和催化剂，优化热解工艺并探索产品高值化利用，以及探索超临界流体、生物基方法和电化学方法等新型回收技术。此外，建立回收纤维的综合性能评估标准、探索表面改性技术和拓展应用可能性也至关重要。生命周期评估、经济分析以及学术界、工业界和政府之间加强合作，对于推动CFRP回收工业化和促进复合材料领域的循环经济也具有关键意义。

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