產總研開發出高性能陶瓷被覆纖維 開拓回收碳纖材新用途

 

刊登日期:2019/9/3
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產業技術總合研究所(AIST)開發出高性能陶瓷被覆纖維,使回收的碳纖材有了新用途。針對回收後強度下降的碳纖維,賦予普通碳纖維沒有的附加價值如耐氧化(耐熱性)與絕緣性。耐熱性比起普通碳纖維高出100〜200℃,可望做為複合材料使用在較嚴峻的環境。

現行碳纖強化塑膠(CFRP)的回收上多採用掩埋方式處理,但歐盟提出的循環經濟(Circular Economy)政策,要求2035年前將一般廢棄物的回收率提升至65%,掩埋率降低至10%。因此用量逐漸攀升的飛機與車用CFRP,勢必需要更有效率的回收技術。現行的回收技術多採用熱處理或化學處理,經過粉碎使碳纖維的纖維變短、物性變差,且回收料的用途也是一項待解決的課題。

研究人員將長度200μm的碳纖維與矽氧樹脂混合、燒成後,開發出做為高性能陶瓷被覆纖維的技術。在真空中燒成的是被覆碳化矽(SiC),氮氣中燒成的則是被覆氮化矽,兩者皆有良好的密著性,可獲得具有高耐熱性與絕緣性的纖維。普通的碳纖約500℃便會分解,此法製成的材料雖然不到完全被覆,但碳化矽被覆纖維可到600℃、氮化矽被覆纖維可到650〜700℃都還不會分解,呈現更高的耐熱性。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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