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回收碳纖維帶材在汽車結(jié)構(gòu)組件中的應(yīng)用

2024-12-15 14:47:55 來源:蓋世汽車
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簡介:德國鄧肯多夫紡織和纖維研究所(DITF)開發(fā)了一種由回收碳纖維(rCF)制成的高取向帶材,這種帶材可用于汽車結(jié)構(gòu)組件等高性能應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)不僅提高了回收碳纖維的利用效率,還減少了對環(huán)境的影響,是碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)回收領(lǐng)域的一大突破。
碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)因其輕質(zhì)和高強(qiáng)度的特性,在汽車、航空等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,隨著CFRP產(chǎn)品的大量使用,隨之而來的是大量碳纖維廢料的處理問題。目前,僅有15%的CFRP廢料得到回收利用,其余85%被送往垃圾焚燒廠或填埋場。德國鄧肯多夫紡織和纖維研究所(DITF)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的回收碳纖維帶材,這種帶材基于“Infinity”項(xiàng)目,能夠顯著提高回收碳纖維的利用率和性能。

DITF的研究人員通過創(chuàng)新工藝,將回收碳纖維與熱塑性基質(zhì)纖維(如聚酰胺6)混合,然后通過梳理工藝進(jìn)一步分離和取向纖維。這一過程產(chǎn)生的纖維梳理網(wǎng)被組合成纖維條并沉積在罐中,形成具有碳纖維預(yù)取向的rCF/PA6纖維條。在后續(xù)的拉伸工藝中,纖維取向可以增加,通過拉伸纖維帶,這些纖維沿選定方向移動(dòng)并縱向?qū)R,最終形成高取向的rCF帶材。

基于“Infinity”帶材,研究人員開發(fā)的復(fù)合材料其抗拉強(qiáng)度和抗拉模量達(dá)到了同類原生纖維產(chǎn)品的88%。這一成果不僅展示了回收碳纖維在高性能應(yīng)用中的潛力,還通過生命周期分析表明,使用熱解纖維時(shí),全球變暖潛能值降低約49%;而使用來自生產(chǎn)廢料的rCF,全球變暖潛能值降低約66%。

德國鄧肯多夫紡織和纖維研究所(DITF)開發(fā)的由回收碳纖維制成的高取向帶材技術(shù),為CFRP廢料的回收利用提供了新的可能性。這種帶材不僅能夠用于汽車結(jié)構(gòu)組件等高性能應(yīng)用,還具有顯著的環(huán)境效益,減少了碳纖維廢料對環(huán)境的影響。這項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用,預(yù)示著回收碳纖維材料在未來汽車制造和其他工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。
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