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国际新闻

英国开发复合材料部件分解技术 或将带来革命性变革
来源:中国国际复材展组委会  2020-04-28 16:02:27
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-9390.html       日前,英国国家复合材料中心(NCC)和牛津布鲁克斯大学合作开发了一种革命性新技术,复合材料结构可以通过简单廉价的热源实现快速分离或分解。


       由于能够使复合材料零部件的使用、维修和组装更加简便,这项国际前沿技术可能会对汽车、飞机和风力发电机等众多产品的设计、使用和报废回收产生巨大影响。

       牛津布鲁克斯大学的研究人员发现,如果将低成本添加剂添加到现成的结构胶中,同时将复合材料部件连接处加热到约160°C,即可在短短6s时间内实现部件分离。NCC也证实这项新技术在工业规模下是可行的,这也是技术拉动计划(Technology Pull-Through Programme)的一部分,旨在帮助新技术成果从实验室走向市场。

       将少量可膨胀石墨(广泛应用于防火领域)或热膨胀微球加入复合材料常用粘合剂中。在常规操作条件下,添加剂对部件性能的影响很小,而一旦被加热到所需温度,就会对部件施加作用力,使部件“爆裂”开来。这意味着,在不久的将来,复合材料部件制造过程中的重新定位和废料再利用,部件使用过程中的维修和报废时的回收都将更加轻松和高效。

       “这项成果令人振奋,特别是在当下可持续发展概念对行业所带来的挑战日益增大的情况下,”NCC研究工程师Lucy Eggleston表示。“曾经,当一个零部件损坏或报废的时候,它将被视为垃圾丢弃。利用最新技术,我们可以将这些部件解体维修、重新配置,或另作他用。这样可以增加复合材料部件在生命周期终点的可能去向,最终减小对环境的影响。”

       例如,在汽车工业领域,复合材料被用来降低车体的重量。同时,车辆需要达到85%可回收的指标要求,以符合报废相关规定。新技术允许机械师们仅利用一把简易加热枪就可以轻松对损伤部位进行更换。回收工则可以将报废车辆送入低温加热炉,并注视它们在几秒钟内完成解体。

       其它的可能受益行业包括航空航天和可再生能源等。正常情况下,每年有600架商用飞机报废,替代型号将更多地使用昂贵的碳纤维,某些机型的碳纤维使用量可以达到飞机重量的50%。尽管碳纤维复合材料具有很高的使用价值,但在现有的回收技术条件下,对该材料的回收却并不经济。通常采用玻纤复合材料蒙皮、巴萨木芯材的风机叶片也存在同样的问题。据估计,到2035年,英国海上风机达到使用寿命退役时,每年将有1万吨风机叶片等待处理,相关费用将高达36.4亿英镑。

       牛津布鲁克斯大学联合项目组负责人James Broughton教授表示:“对结构胶的剥离方法我们已进行了10年的研究,与NCC的合作进一步证实了技术成果已经准备就绪。我们现在就可以与业界合作,根据特定应用领域的需要量身定制,对技术进行全面优化。” 文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-9390.html