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回收碳纤维带材在汽车结构组件中的应用

2024-12-15 14:47:55 来源：盖世汽车

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简介：德国邓肯多夫纺织和纤维研究所（DITF）开发了一种由回收碳纤维（rCF）制成的高取向带材，这种带材可用于汽车结构组件等高性能应用。这项技术不仅提高了回收碳纤维的利用效率，还减少了对环境的影响，是碳纤维增强塑料（CFRP）回收领域的一大突破。

碳纤维增强塑料（CFRP）因其轻质和高强度的特性，在汽车、航空等领域得到了广泛应用。然而，随着CFRP产品的大量使用，随之而来的是大量碳纤维废料的处理问题。目前，仅有15%的CFRP废料得到回收利用，其余85%被送往垃圾焚烧厂或填埋场。德国邓肯多夫纺织和纤维研究所（DITF）的研究团队开发了一种新型的回收碳纤维带材，这种带材基于“Infinity”项目，能够显著提高回收碳纤维的利用率和性能。

DITF的研究人员通过创新工艺，将回收碳纤维与热塑性基质纤维（如聚酰胺6）混合，然后通过梳理工艺进一步分离和取向纤维。这一过程产生的纤维梳理网被组合成纤维条并沉积在罐中，形成具有碳纤维预取向的rCF/PA6纤维条。在后续的拉伸工艺中，纤维取向可以增加，通过拉伸纤维带，这些纤维沿选定方向移动并纵向对齐，最终形成高取向的rCF带材。

基于“Infinity”带材，研究人员开发的复合材料其抗拉强度和抗拉模量达到了同类原生纤维产品的88%。这一成果不仅展示了回收碳纤维在高性能应用中的潜力，还通过生命周期分析表明，使用热解纤维时，全球变暖潜能值降低约49%；而使用来自生产废料的rCF，全球变暖潜能值降低约66%。

德国邓肯多夫纺织和纤维研究所（DITF）开发的由回收碳纤维制成的高取向带材技术，为CFRP废料的回收利用提供了新的可能性。这种带材不仅能够用于汽车结构组件等高性能应用，还具有显著的环境效益，减少了碳纤维废料对环境的影响。这项技术的成功应用，预示着回收碳纤维材料在未来汽车制造和其他工业领域的广泛应用前景。