国家科学技术研究委员会 韩国科学技术研究院的研究小组使用植物来源的单宁酸来开发一种阻燃的碳纤维增强塑料(CFRP) 研制了一种阻燃碳纤维增强复合材料
韩国科学技术研究所宣布,其高级复合材料研究所的一个研究小组,由Dr
永才用植物来源的单宁酸开发了一种阻燃碳纤维增强塑料(CFRP),并提出了一种环保回收的方法
CFRP是一种含有碳纤维的复合材料,比钢轻4倍,但强度却是钢的10倍,被广泛应用于航空航天、汽车、造船和体育器材行业
从结构上来说,CFRP是由碳纤维和环氧树脂组成的,它们在这种复合材料中的作用类似于钢筋和水泥在混凝土结构中的作用
为了获得机械刚性,碳纤维和环氧树脂在CFRP的结合必须很强
此外,CFRP必须防火,因为它用于与日常生活密切相关的目的,例如
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,用作建筑材料
为了在CFRP诱发这些特征,有时它是用添加剂合成的
由于其对热的敏感性,CFRP通过添加卤素阻燃剂而变得防火
然而,卤素在CFRP的使用在世界范围内被禁止,因为它在焚烧回收时会产生有毒物质
因此,手头的任务是使用无毒、安全的材料制造CFRP阻燃剂
一种环保回收的复合材料
学分:韩国科技学院 科学研究院高级复合材料研究所的首席研究员郑永财试图用单宁酸(一种环保物质)来改善CFRP的机械刚性和阻燃性
单宁酸的特点是与碳纤维结合牢固
它燃烧时也会变成木炭
烧焦的单宁酸起到阻挡外部氧气流入的屏障作用
通过用单宁酸制造环氧树脂并将其混合到碳纤维中,科学研究院的研究小组成功开发了一种坚固且阻燃的CFRP
不同于传统的环氧树脂易受热,由单宁酸制成的环氧树脂是阻燃的,不需要添加剂
这意味着焚烧CFRP回收时产生的有毒物质将不再是一个问题
此外,因为传统的CFRP在燃烧时会降低其环氧树脂的性能,妨碍完全回收,研究小组想出了一种新的回收方法
通过以超临界流体状态将CFRP溶解在水中
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温度和压力超过设定水平——超过99%的CFRP可在不降低碳纤维性能的情况下恢复
人们还发现,环氧树脂在溶解时会产生一种叫做“碳点”的物质,这种物质可以用作电子材料(光电、传感、生物成像等)
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与焚烧回收法不同,焚烧法燃烧掉环氧树脂,只留下不完整的碳纤维进行回收,这种新的回收方法能够回收复合材料的所有成分
首席研究员博士
荣格说:“我们创造了一种应用范围更广的复合材料,在阻燃性、机械刚度和可回收性方面,这是对传统碳纤维增强塑料的巨大改进
这些改进的特征是显著的,因为它们决定了所述复合材料的应用范围
他补充说:“我们将审查这种复合材料的结构,以实现进一步改善的性能,并进一步扩大其应用范围。”
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