中国循环产业未来趋势与展望——习近平就组建中国资源循环集团有限公司作出重要指示(中)
更新时间:2024-10-30 09:33:41
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中国复合材料产业近年来发展迅速,规模不断扩大。具体数据表明,一千瓦风电装机用13公斤复合材料,2021年以前的风机使用寿命是20年,2022年设计寿命为25年,风能作为电力来源是世界上增长最快的可再生能源,随着越来越多的风力涡轮机被建造和设计为运行长达 25 年,这意味着到2050年将有超过 4300 万吨的叶片需要回收利用(其中超过 1000 万将在欧盟)。然而,虽然风力叶片是最明显的问题,但它们仅占复合材料废料市场总量的 10%,其中还包括汽车、船舶和航空航天等其他领域。总体来看,中国资源循环集团有限公司的成立,不仅是促进资源安全的保障,更是在助力复材行业健全绿色低碳循环发展经济体系等方面大有可为。近年来,复合材料作为战略新兴材料,广泛应用于军工等诸多领域,中国复合材料工业协会,作为中国复材领域的全国规模的行业协会,也必将发挥协会行业组织优势和桥梁纽带作用,作为响应国家号召的重要举措,为此,中国复合材料工业协会在2021年成立复合材料维修检测与回收专业委员会,致力于研究领域内最新技术和动态,并推广优秀的成果和案例。
碳纤维复合材料 (CFRP)因其优异的性能,如耐腐蚀、抗疲劳、高比强度和比模量以及良好的可设计性,在航空航天、汽车行业及风电产业等领域得到了广泛应用。然而,热固性碳纤维复合材料废弃物的大量堆积不仅占据了工业用地,而且污染环境,因此其回收再利用技术成为国内外研究热点。
CFRP的回收技术主要分为机械回收、热解回收、化学回收以及一些其他类型的回收方法。CFRP回收技术的发展及优缺点如图1所示。
CFRP回收技术的发展及优缺点
树脂基复合材料在可回收火箭中可修复性与再利用:(原文链接:树脂基复合材料在可回收火箭中的创新应用研究)
随着航天技术的不断进步,尤其是在可回收火箭技术的推动下,材料科学发挥着至关重要的作用。可回收火箭技术不仅依赖于设计和动力系统,还与新材料的应用息息相关,尤其是树脂基复合材料和碳/碳(C/C)复合材料的应用。马斯克的SpaceX通过星舰火箭的多次成功回收,引发了全球的广泛关注。
在可回收航天器中,材料的可修复性对于实现长期重复使用至关重要。树脂基复合材料具备良好的修复能力,特别是在局部裂纹或损伤的情况下,通过局部热修复技术能够显著恢复材料的机械性能。实验数据显示,通过这种热修复工艺,材料的修复效率可达到80%以上。
3D打印增材制造技术在这方面也发挥了重要作用。例如,深蓝航天利用增材制造技术,优化了发动机关键组件和着陆支腿的制造流程,不仅提高了生产效率,还使材料在复杂条件下的可修复性得以大幅提升。相较于传统工艺,增材制造能够在损伤检测和修复过程中更加精确和高效,有助于降低火箭的维护成本。中国复合材料工业协会会员单位,回收类技术最新动态:
2024年CCE上海展会,在上纬新材展位,我们看到了可回收汽车轻量壳体配件,可回收自行车手把、羽毛球拍、休闲运动鞋、鱼竿等40余件可回收树脂产品。这也标志着上纬新材已经实现可回收树脂在复材领域的闭环制造和商业化。EzCiclo环氧树脂及CleaVER回收技术,解决了90年来热固复材无法回收的问题,是具有绿色循环经济的全球革命性创新产品。中复神鹰:申请可重复成型热固性树脂材料专利,提高热固性树脂材料的应用价值
国家知识产权局信息显示,中复神鹰(上海)科技有限公司申请一项名为“一种可重复成型的热固性树脂材料及其制备方法和应用”的专利,公开号 CN 118755055 A,申请日期为2024年7月。专利摘要显示,本申请公开了一种可重复成型的热固性树脂材料及其制备方法和应用,涉及高分子材料技术领域。该热固性树脂材料包括如下重量份的原料:环氧树脂50-100重量份;固化剂混合液50-105重量份;酯交换催化剂1-4重量份;固化剂混合液包括酸酐和多元醇,酸酐与多元醇的重量比为7.5-12.5:1。本申请的热固性树脂材料兼具传统热固性树脂的机械强度以及热塑性树脂的可重复成型和可回收性能,提高了热固性树脂材料的应用价值,可以实现资源的再利用。