AIptent-logo

【解说】CFRP(碳纤维增强塑料)——CFRP的现状和最新回收利用技术

本文1807字,阅读约需5分钟

摘   要:CFRP(碳纤维增强塑料)是一种由涂覆塑料树脂的细而坚固的碳纤维束制成的复合材料,其重量轻、强度高,且耐锈蚀,即使在恶劣环境中也能长时间使用,广泛应用于飞机、汽车、风力涡轮机叶片以及高尔夫球杆、自行车等运动器材中。

关键词:CFRP、复合材料、回收、高强度、碳纤维树脂分离

 

什么是CFRP

CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic,碳纤维增强塑料)是一种由涂覆塑料树脂的细而坚固的碳纤维束制成的复合材料。它的特点是重量轻,不到钢的四分之一,但强度却是钢的数倍。它耐锈蚀,并且对温度和湿度变化具有较强的耐受性,因此即使在恶劣环境中也能长时间使用。目前,CFRP已广泛应用于飞机、汽车、风力涡轮机叶片以及高尔夫球杆、自行车等运动器材中。

 

结构和特性

CFRP是一种由极细的高强度碳纤维和包裹它的塑料树脂构成的复合材料。碳纤维种类繁多,包括强度优异的聚丙烯腈(PAN)基纤维和刚性优异的沥青基纤维等,用途广泛。树脂有热固性树脂和热塑性树脂两种,所用的树脂会影响成型和回收利用的难易程度。

CFRP的特点在于其重量轻(不到钢的四分之一),而抗拉强度高出钢数倍。此外,通过调整纤维的方向,可以局部增加强度以适应结构,并且由于耐锈蚀和抗变形,因此即使在恶劣条件下也能稳定使用。

 

11.png

(左)碳纤维,(中)碳纤维(编织物),(右)CFRP

 

CFRP在多产业领域的应用

由于CFRP具有轻量和高强度的特性,因此作为一种有助于实现脱碳社会和节能的材料,正受到越来越多的关注。尤其是在飞机领域,其被广泛用于2011年左右推出的波音787飞机的主要结构材料,从而有助于减轻飞机重量,并提高燃油效率。近年来,CFRP的应用范围已扩展到风力发电、汽车、氢能以及土木工程和建筑等领域。

例如,风力发电的大型叶片中使用了CFRP,以抑制风力造成的变形;在汽车领域,通过减轻重量来提高燃油效率。用于氢燃料电池汽车的高压氢气罐也采用了CFRP。在土木和建筑领域,耐锈蚀和轻量的特性得到了认可,并正在逐步应用于户外检查通道等场所。

 

表情
Ctrl + Enter