The present invention is a method and apparatus for thermal activation of oxide semiconductor carbon fiber recycling, recycling method includes the following steps: the oxide semiconductor within the decomposition furnace distribution plate on the inlet oxygen in air, oxygen through the holes in overheating distribution plate into the calciner, and full contact with the oxide semiconductor, changed into heat oxide semiconductor; waste carbon fiber reinforced epoxy resin composites into the decomposition furnace; in suspension, high-speed motion state of thermal oxide semiconductor and the decomposition of carbon fiber reinforced resin matrix composite is sufficient and uniform contact, and the decomposition effect on resin matrix decomposition; the remaining solid material in the furnace for high performance carbon fiber material the carbon fiber material surface clean by dry processing. This method can efficiently enhance the recovery of waste from carbon fiber high performance carbon fiber and resin composite materials, but also can be used for fiber material and resin material removal composite structure damage zone does not damage the.
【技术实现步骤摘要】
热活化氧化物半导体回收碳纤维的方法及装置
本专利技术涉及废旧碳纤维增强树脂基复合材料及其制品的回收与再生利用领域,具体涉及一种高效、高值、可产业回收碳纤维的方法及装置。
技术介绍
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbonfiber-reinforcedplastic.CFRP)因其优异的耐腐蚀、热稳定性、高强度和抗冲击性能,在航空航天、战略武器、交通、医疗器械、体育用品、风电等多个领域得到了广泛的应用。随着CFRP应用领域的不断扩大,废弃的CFRP量也随之增长,废弃的CFRP主要来源于生产过程中产生的边角料、残次品以及使用过程中破损的结构件,以及生命周期末端废弃的CFRP制品。据预测,全球废弃CFRP制品至2020年可达到5万吨,其中碳纤维2.5万吨,每100千克航空CFRP中就有大约60-70千克的碳纤维。CFRP具有三维交联网络结构,无法再次熔融和二次成型加工,使得其回收和再利用成为国内外先进复合材料行业共同面临的一个难题。CFRP回收方法主要有机械物理法、能量回收法、热回收法和化学回收法。通过机械物理法回收的碳纤维长度变短、实用价值不高;能量回收法不能获得可利用的碳纤维和其它材料。通过热回收方法回收的碳纤维表面存在积碳,力学性能损失较大且易受到工艺参数的影响。化学回收方法常采用硝酸、苯甲醇、氨水、乙二醇等作为反应介质,但大量溶剂的使用会对环境产生负面影响。超临界流体作为一种新的CFRP化学回收方法,降低了溶剂对环境的影响性,但回收过程需要高温、高压条件,能耗较高,操作安全性较差,不易实现CFRP的产业化回收。对于CFRP的回收与再生利用存在以下三个问题 ...
【技术保护点】
一种热活化氧化物半导体回收碳纤维的方法,其特征在于:所述回收方法包括如下步骤:步骤1:将氧化物半导体(4)内置于分解炉(5)中的分布板(3)上;步骤2:在进气口(1)中通入浓度为5 vol%‑15 vol%的氧气,并通过预热单元(2)产生350℃‑500℃的过热氧气;步骤3:过热氧气通过分布板(3)中的小孔进入分解炉(5)中,并与氧化物半导体(4)充分接触,加热氧化物半导体(4)到设定温度,此时氧化物半导体(4)转变为热氧化物半导体;步骤4:通过进料口(6)将定量的废弃碳纤维增强树脂基复合材料送入分解炉(5)中;步骤5:处于悬浮、高速运动状态的热氧化物半导体与待分解的碳纤维增强树脂基复合材料充分、均匀接触,并对树脂基体产生分解效应,维持该分解反应10min‑20min;步骤6:分解过程中产生的CO
【技术特征摘要】
1.一种热活化氧化物半导体回收碳纤维的方法,其特征在于:所述回收方法包括如下步骤:步骤1:将氧化物半导体(4)内置于分解炉(5)中的分布板(3)上;步骤2:在进气口(1)中通入浓度为5vol%-15vol%的氧气,并通过预热单元(2)产生350℃-500℃的过热氧气;步骤3:过热氧气通过分布板(3)中的小孔进入分解炉(5)中,并与氧化物半导体(4)充分接触,加热氧化物半导体(4)到设定温度,此时氧化物半导体(4)转变为热氧化物半导体;步骤4:通过进料口(6)将定量的废弃碳纤维增强树脂基复合材料送入分解炉(5)中;步骤5:处于悬浮、高速运动状态的热氧化物半导体与待分解的碳纤维增强树脂基复合材料充分、均匀接触,并对树脂基体产生分解效应,维持该分解反应10min-20min;步骤6:分解过程中产生的CO2通过排气口(7)排除,分解炉(5)中余下的固体材料为高性能的碳纤维材料,通过干燥处理获得表面干净的碳纤维材料。2.根据权利要求1所述热活化氧化物半导体回收碳纤维的方法及装置,其特征在于:所述氧化物半导体为Cr2O3或TiO2或Fe2O3或ZnO或NiO或α-Fe2O3...
【专利技术属性】
技术研发人员:成焕波,鹿新建,谭启檐,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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