碳纖維復合材料回收與再利用研究現狀

【摘要】隨著我國航空、高鐵、海上風電及汽車工業等的快速發展，碳纖維及其復合材料的使用量將得到快速增長，廢棄物也會隨之增加，其回收和再利用將成為迫切需要解決的問題。本文將主要介紹國內外碳纖維復合材料回收和再利用研究現狀，并提出了一些發展建議。

【關鍵詞】碳纖維復合材料；廢棄物；回收；再利用

碳纖維復合材料具有重量輕，強度高，模量高，耐腐蝕等優點，被廣泛應用于航空航天、體育休閑、汽車、建筑及橋梁加固等領域。2014年全球碳纖維產量約為10萬噸，我國碳纖維產量約3200噸，2015年國內碳纖維需求量將達到1.5萬噸[1]。未來中國四大產業——大飛機項目、海上風力發電、汽車輕量化發展及高速鐵路，無疑還將帶動碳纖維需求的強勢增長，然而飛機制件一般壽命為25-28年，風機葉片為20-25年，汽車制件為10-15年，這些產品壽命終結后，其回收再利用將成為非常重要的問題。目前我國碳纖維復合材料仍以熱固性樹脂基為主，市場占有量90%以上，而熱固性樹脂基復合材料在自然條件下不可以降解，隨著應用量的增加，其污染問題也會日趨嚴重，當務之急是要開發出大規模、連續化、低成本、低能耗的回收和再利用技術，同時開發可降解的生物基復合材料以及熱塑性復合材料，以實現產業的可持續、綠色、低碳發展。

1、碳纖維復合材料回收與再利用的必要性

碳纖維增強熱固性復合材料其樹脂基體固化后形成三維交聯網狀結構，常規條件下不溶于溶劑，也無法自然降解，如果不進行回收處理，將會造成環境污染，并且隨著碳纖維用量增加，污染將會越來越嚴重。……