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碳纤维复合质料烧毁物低成本收受接管技能取患上庞大进展 ——上海交年夜团队弥补海内行业空缺 变废为宝挽救价值五十亿面对烧毁的质料之王 日期：2016-01-26 浏览：3020 2016年1月18日，上海交通年夜学举办新闻发布会，公布我校化学化工学院王新灵传授研究团队的杨斌副传授乐成开发海内第一项拥有彻底自立常识产权的碳纤维复合质料烧毁物新型裂解收受接管技能以及设备。该工程颠末5年艰辛的技能攻关，已经到达具备国际程度的范围化出产威力，弥补了海内该范畴的空缺。今朝该项技能已经被中国汽车技能研究中央补充到2015年《车用质料可再哄骗性以及可收受接管哄骗性通用判断指南》行业规范，具备主要的财产运用远景。 吴旦副校长出席发布会并致辞。发布会约请到北京航空质料研究院科技委主任、进步前辈复合质料国度重点试验室主任、国际进步前辈质料与工艺技能学会（SAMPE）北京分会主席益小苏传授,中航工业沈飞平易近用飞机有限公司柳作宇副总司理,中航工业沈飞平易近用飞机有限公司研发中央黄文超主督工程师,中国航天长征睿特（上海）科技有限公司葛雷总司理,国际汽车轻量化绿色科技同盟陈一生秘书长,上海飞天众智科技办事有限公司顾福元司理以及樊辉煌司理等多位航空航天、汽车等范畴的专家学者以及业界人士。 我校科学技能成长研究院周薇副院长、进步前辈财产技能研究院粟莹副院长、常识产权公司刘群彦总司理和化学化工学院院长陈接胜传授、党委书记朱新远传授也一同出席了这次发布会。发布会由校党委宣传部朱敏副部长掌管。30多家海内支流媒体到场了这次发布会。 神秘的“质料之王”从天上走向人世 飞机、汽车、自行车、球拍、钓竿、爬山杖、船桨、赛艇......人们的一样平常糊口中无处不满盈着碳纤维的身影。碳纤维(Carbon Fiber)是一种由碳元素构成的玄色特种有机高份子纤维，直径5～8微米，只要头发丝的十分之一，密度为钢的四分之一，比强度倒是钢的十倍。其份子布局介在石墨与金刚石之间，含碳量正常于9O%以上。 因具备强度高、超轻、耐高温高压等特色，由碳纤维制成的热固性树脂基复合质料（简称碳纤维复合质料）被喻为现今世界的“新质料之王”，一直是美、日、德等发财国度多年来主要的国度战略物质，用在打造航天飞船、飞机、通讯卫星以及尖端兵器等。 跟着碳纤维年夜范围财产化前提的日渐成熟，碳纤维复合质料的潜力正于被不停开发，最先从“天上”走向“人世”，造福泛博黎民。用碳纤维复合质料开发出的多样化平易近用产物已经被广泛运用在平易近用飞机、汽车工业、风力发电、油田开采、电力举措措施、修建等范畴。由美国波音公司出产的波音787胡想飞机，其碳纤维复合质料使用量占50%，并且航空业已经经把碳纤维复合质料于飞机上的使用量作为技能进步前辈性的主要标记之一。于汽车范畴，作为实现轻量化方针的重要技能，碳纤维复合质料取代钢材可以或许使汽车零部件重量削减50%以上，某知名汽车品牌部门款型汽车使用了年夜量的碳纤维复合质料，使整车减重跨越30%以上，显著降低了油耗和二氧化碳的排放量。我国也于踊跃推进碳纤维复合质料于平凡家用汽车上的运用。 “金钟罩”护体百蚀不侵 50亿高收受接管价值碳纤维面对烧毁 据猜测，全世界烧毁碳纤维复合质料成品至2020年可达5万吨，此中碳纤维2.5万吨以上，按平均价格200元／公斤计较，价值约合人平易近币50亿元以上。每一100公斤航空碳纤维复合质料烧毁物中，就有约莫60～70公斤的碳纤维，这些碳纤维仍旧具备极高的再哄骗价值，其力学强度以及电、磁、热机能险些与原有碳纤维相称，可用来从头制备高机能复合质料。 虽然有极高的再哄骗价值，但于现实操作历程中却拦阻重重。经常使用的碳纤维复合质料重要由碳纤维以及热固性树脂复合而成，具备不溶不熔的特征。有了这层“金钟罩”的掩护，想对于其举行收受接管再哄骗便很是坚苦，这已经经成了拦阻复合质料成长的瓶颈问题。 之前碳纤维复合质料用量少、响应的法令法例不完美，碳纤维复合质料烧毁物都是经由过程掩埋或者者点火要领处置惩罚，既污染情况、也形成严峻的资源华侈，当局均已经立法克制。跟着碳纤维复合质料的广泛运用，报废的产物是否能如钢铁、铝合金质料颠末简朴处置惩罚再次哄骗是人们亟待解决的主要应战。是以把碳纤维复合质料烧毁物中的碳纤维收受接管并从头哄骗，同时将烧毁物中的热固性树脂以能源或者质料体式格局收受接管，对于设置装备摆设资源节省型、情况敌对型调和社会，相应海内外掩护情况、节能减排、可连续成长的招呼具备主要意思。 5年攻关化解重重拦阻 “变废为宝”弥补海内收受接管范畴空缺 碳纤维复合质料的收受接管是指经由过程消融法或者者热解法把碳纤维复合质料中的热固性基体树脂分化成小份子物资，从而将此中的高价值碳纤维分散出来。消融法是哄骗非凡化学溶剂或者者超临界流体的强消融性分化复合质料，可最年夜限度地保留碳纤维的原始机能，但分化时间长、化学溶剂的收受接管、难以持续化处置惩罚和高温高压超临界设备的高投资，使患上该技能离工业化有很年夜间隔。热解法又分为有氧情况下的热解以及无氧情况下的热解两种，前者的代表性技能是流化床分化法，该法的基来源根基理是把预先粉末化的碳纤维复合质料投入到500～600℃流化床反映器内，复合质料中的热固性树脂于被高速热空气流（有氧情况）流态化的历程中燃烧分化，从而分散出碳纤维。受高温及流化中碰撞以及砂粒磨损的影响，流化床分化法获得的碳纤维力学机能降落严峻，影响再生碳纤维的运用规模，此外还存于再生碳纤维长度短、收受接管率低等缺陷，今朝尚无工业化运用。无氧情况下的热解法又称裂解法，热固性树脂于裂解反映器340～600℃的无氧情况中不发生燃烧、而发生断链降解成无机小份子混淆物，该混淆物颠末重整可用作燃油以及燃气为裂解体系提供必然的能量，是以裂解法具备工艺相对于简朴、能耗较低、所患上的碳纤维机能连结率高、持续化可行等特色，是今朝独一到达工业化的收受接管技能。 上海交通年夜学化学化工学院王新灵传授研究团队于上海市发改委“上海交通年夜学年夜型平易近机立异项目”工程资助下，在2010年前瞻性地由杨斌副传授卖力最先从事以范围化碳纤维复合质料烧毁物收受接管技能的研究开发。颠末5年艰辛的技能攻关，针对于裂解法固有的缺陷，立异性地提出了完美的解决方案，同时解决了项目放年夜中碰到的一系列要害问题，乐成开发了海内第一项拥有彻底自立常识产权的范围化的新型裂解收受接管技能以及设备，碳纤维复合质料烧毁物的年处置惩罚威力跨越200吨。今朝全世界仅德国（ELG Carbon Fibre Ltd）、日本(碳纤维收受接管工業公司)以及美国（MIT-RCF Ltd）的三家����Ϸapp公司拥有收受接管处置惩罚碳纤维复合质料烧毁物的财产化技能。与国际进步前辈技能比拟，上海交通年夜学的收受接管技能具备烧毁物处置惩罚前可保留年夜尺寸的特色，如许既免去了烧毁物切割、破坏的工序，更主要的是连结了再生碳纤维的充足长度、提高了碳纤维再哄骗的价值。该项技能获得的再生碳纤维的机能以及单元能耗均到达了国际程度，弥补了海内该范畴的空缺。 进步前辈复合质料范畴闻名专家杜善义院士十分撑持及赞赏杨斌副传授于解决碳纤维复合质料运用范畴做出的冲破性孝敬，暗示碳纤维复合质料的收受接管再哄骗是一个主要的技能问题，更是触及财产可连续性的战略问题。 北京航空质料研究院科技委主任、进步前辈复合质料国度重点试验室主任益小苏传授说:“各人可能都留意到了，国度正于鼎力大举推广碳纤维复合质料的运用。回首我国鼎新开放三十年走过的门路，不克不及不说的是，于经济高速成长的时辰咱们曾经经纰漏了资源以及情况，天下性的雾霾灾害就是如许一个苦果！昨天，上海交年夜已经思量到碳纤维复合质料年夜量运用以后的情况与资源问题，开发了响应的收受接管再哄骗技能，‘山雨欲来，尽早绸缪’，真是一个值患上表扬的年夜功德。我于北京成立的“绿色复合质料北京市项目试验室”，与上海交年夜的思量殊途同归，是以，提议咱们两家成立接洽，推进互助，配合为咱们漂亮家园的绿水蓝天而奋斗，为中国经济的可连续成长而奋斗。” 上海交通年夜学化学化工学院分党委书记朱新远传授说：“碳纤维复合质料烧毁物低成本收受接管和运用技能”，是我院王新灵传授、杨斌副传授多年起劲造成的科技结果，很好的对于接国度战略需求、解决碳纤维复合质料倏地成长中的一个要害难题；别的，该技能也为碳纤维复合质料于汽车轻量化上运用提供了法例依据，为绿色打造、轮回经济提供坚实的根蒂根基。咱们将依托上海交通年夜学强盛的质料学科，鼎力大举促成该项科技结果的转化、实现财产化。” 于国度工信部2015年11月17日颁发的“十三五”时期优先成长的205项财产要害共性技能中，作为“智能打造设备”技能之一的“碳纤维复合质料烧毁物低成本收受接管和运用技能”赫然于目。而上海交年夜的研究团队于五年前便前瞻性的从事该范畴技能设备的开发，今朝已经经乐成解决了航空航天复合质料烧毁物不克不及填埋、于堆栈中年夜量聚集没法消化的问题；将来，该技能将于汽车行业中年夜放色泽，为汽车轻量化、低碳化成长奠基技能保障。颠末中国汽车技能研究中央重点调研及论证，本项技能作为海内独一一项碳纤维复合质料收受接管再哄骗技能，已经被补充到2015年《车用质料可再哄骗性以及可收受接管哄骗性通用判断指南》“已经验证再哄骗技能清单”行业规范中，为碳纤维复合质料于汽车上运用提供了须要的法例依据，信赖“哄骗科技，提倡低碳轮回经济，以减轻碳排放”的夸姣方针将离咱们愈来愈近。 撰稿：刘媛 刘怡婷 摄影：赵喜安 刘怡婷 地址：上海市东川路800号 200240德律风：021-54742893E-mail：sjtuscce@sjtu.edu.cn
