中國循環(huán)產(chǎn)業(yè)未來趨勢與展望——習近平就組建中國資源循環(huán)集團有限公司作出重要指示(中)
更新時間:2024-10-30 09:33:41
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中國復合材料產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速,規(guī)模不斷擴大。具體數(shù)據(jù)表明,一千瓦風電裝機用13公斤復合材料,2021年以前的風機使用壽命是20年,2022年設計壽命為25年,風能作為電力來源是世界上增長最快的可再生能源,隨著越來越多的風力渦輪機被建造和設計為運行長達 25 年,這意味著到2050年將有超過 4300 萬噸的葉片需要回收利用(其中超過 1000 萬將在歐盟)。然而,雖然風力葉片是最明顯的問題,但它們僅占復合材料廢料市場總量的 10%,其中還包括汽車、船舶和航空航天等其他領域。總體來看,中國資源循環(huán)集團有限公司的成立,不僅是促進資源安全的保障,更是在助力復材行業(yè)健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系等方面大有可為。近年來,復合材料作為戰(zhàn)略新興材料,廣泛應用于軍工等諸多領域,中國復合材料工業(yè)協(xié)會,作為中國復材領域的全國規(guī)模的行業(yè)協(xié)會,也必將發(fā)揮協(xié)會行業(yè)組織優(yōu)勢和橋梁紐帶作用,作為響應國家號召的重要舉措,為此,中國復合材料工業(yè)協(xié)會在2021年成立復合材料維修檢測與回收專業(yè)委員會,致力于研究領域內(nèi)最新技術和動態(tài),并推廣優(yōu)秀的成果和案例。
碳纖維復合材料 (CFRP)因其優(yōu)異的性能,如耐腐蝕、抗疲勞、高比強度和比模量以及良好的可設計性,在航空航天、汽車行業(yè)及風電產(chǎn)業(yè)等領域得到了廣泛應用。然而,熱固性碳纖維復合材料廢棄物的大量堆積不僅占據(jù)了工業(yè)用地,而且污染環(huán)境,因此其回收再利用技術成為國內(nèi)外研究熱點。
CFRP的回收技術主要分為機械回收、熱解回收、化學回收以及一些其他類型的回收方法。CFRP回收技術的發(fā)展及優(yōu)缺點如圖1所示。


CFRP回收技術的發(fā)展及優(yōu)缺點
樹脂基復合材料在可回收火箭中可修復性與再利用:(原文鏈接:樹脂基復合材料在可回收火箭中的創(chuàng)新應用研究)
隨著航天技術的不斷進步,尤其是在可回收火箭技術的推動下,材料科學發(fā)揮著至關重要的作用。可回收火箭技術不僅依賴于設計和動力系統(tǒng),還與新材料的應用息息相關,尤其是樹脂基復合材料和碳/碳(C/C)復合材料的應用。馬斯克的SpaceX通過星艦火箭的多次成功回收,引發(fā)了全球的廣泛關注。
在可回收航天器中,材料的可修復性對于實現(xiàn)長期重復使用至關重要。樹脂基復合材料具備良好的修復能力,特別是在局部裂紋或損傷的情況下,通過局部熱修復技術能夠顯著恢復材料的機械性能。實驗數(shù)據(jù)顯示,通過這種熱修復工藝,材料的修復效率可達到80%以上。

3D打印增材制造技術在這方面也發(fā)揮了重要作用。例如,深藍航天利用增材制造技術,優(yōu)化了發(fā)動機關鍵組件和著陸支腿的制造流程,不僅提高了生產(chǎn)效率,還使材料在復雜條件下的可修復性得以大幅提升。相較于傳統(tǒng)工藝,增材制造能夠在損傷檢測和修復過程中更加精確和高效,有助于降低火箭的維護成本。中國復合材料工業(yè)協(xié)會會員單位,回收類技術最新動態(tài):
2024年CCE上海展會,在上緯新材展位,我們看到了可回收汽車輕量殼體配件,可回收自行車手把、羽毛球拍、休閑運動鞋、魚竿等40余件可回收樹脂產(chǎn)品。這也標志著上緯新材已經(jīng)實現(xiàn)可回收樹脂在復材領域的閉環(huán)制造和商業(yè)化。EzCiclo環(huán)氧樹脂及CleaVER回收技術,解決了90年來熱固復材無法回收的問題,是具有綠色循環(huán)經(jīng)濟的全球革命性創(chuàng)新產(chǎn)品。中復神鷹:申請可重復成型熱固性樹脂材料專利,提高熱固性樹脂材料的應用價值
國家知識產(chǎn)權局信息顯示,中復神鷹(上海)科技有限公司申請一項名為“一種可重復成型的熱固性樹脂材料及其制備方法和應用”的專利,公開號 CN 118755055 A,申請日期為2024年7月。專利摘要顯示,本申請公開了一種可重復成型的熱固性樹脂材料及其制備方法和應用,涉及高分子材料技術領域。該熱固性樹脂材料包括如下重量份的原料:環(huán)氧樹脂50-100重量份;固化劑混合液50-105重量份;酯交換催化劑1-4重量份;固化劑混合液包括酸酐和多元醇,酸酐與多元醇的重量比為7.5-12.5:1。本申請的熱固性樹脂材料兼具傳統(tǒng)熱固性樹脂的機械強度以及熱塑性樹脂的可重復成型和可回收性能,提高了熱固性樹脂材料的應用價值,可以實現(xiàn)資源的再利用。