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Fraunhofer IPT成功从压力储氢瓶中回收碳纤维增强复合材料

2023-07-07 16:287320
通过“储罐循环”研究项目，弗劳恩霍夫生产技术研究所（Fraunhofer IPT）的研究人员开发了一种新的回收工艺，剥离回收用过的压力储氢罐的纤维增强材料，以重新用于新的轻量化产品。据报道，回收纤维增强聚合物（FRP）而不会对产品质量造成任何重大损失的目标已经成功实现，回收材料的性能保留了90%以上。

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Fraunhofer IPT称，高质量的复合材料压力储氢罐通常采用激光辅助的带缠绕（LATW）工艺制造，玻璃纤维或碳纤维增强热塑性单向带缠绕在内胆上。覆盖储罐的单向带在压力罐的常规生命周期中无法重复使用，最终作为废物被丢弃。
Fraunhofer IPT申请专利的回收方法（DE 10 2016 117 559 A1）可以将单向带从内胆上移除，剥离掉的单向带可以重复用于同样采用带缠绕工艺制造的其他产品。项目研究人员开发了一种带有几个模块的原型设计：单向带在回收过程中穿过一个模块，然后储存在另一个模块末端的卷轴上。
在后续测试中，科学家们检查了回收材料和原始材料的机械承载能力。测试数据表明，回收过程并没有显著降低材料的性能。破坏性标准测试表明，回收材料的机械性能与原始材料相比仅损失了5-10%。基于这些发现，研究人员能够对回收过程进行设计，并开发出可以连接到机械臂上的储罐回收模块。研究人员报告称，这项创新使具有复杂3D几何形状的储罐能够完全回收，并且在模块设置中，回收过程和随后的单向带重绕过程可以实现自动化。
Fraunhofer IPT称，储罐回收模块的实施有效地探索了纤维复合材料回收技术中节省能源、材料和成本上的极限可行性。该工艺有助于推动未来热塑性纤维复合材料产品，尤其是使用带缠绕工艺制造产品的可持续生产。 
 
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