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英國國家復(fù)合材料中心與牛津布魯克斯大學(xué)宣布，雙方已經(jīng)合作開發(fā)出一種新技術(shù)，該技術(shù)可以使用簡單的熱源，能夠快速、低成本地分離(或剝離)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。為了使復(fù)合材料零部件易于使用、維護(hù)和拆卸，研究人員希望該技術(shù)對包括汽車、飛機(jī)和風(fēng)電能源葉片在內(nèi)的多種產(chǎn)品的設(shè)計、使用和壽命終止回收產(chǎn)生重大影響。

研究人員證明，通過在現(xiàn)成的結(jié)構(gòu)膠粘劑中添加低成本的添加劑，可以通過將粘接點(diǎn)處的溫度提高到約160℃，在短短的六秒鐘內(nèi)分離出復(fù)合材料零部件。報告顯示，這種已經(jīng)被驗(yàn)證的新方法將成為其技術(shù)推動計劃的一部分，可在工業(yè)規(guī)模上發(fā)揮作用。技術(shù)推動計劃旨在將新的概念或技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室階段轉(zhuǎn)移至市場應(yīng)用中。

將少量的可膨脹石墨(廣泛用于防火)或可熱膨脹的微球添加到通常用于粘結(jié)復(fù)合材料零部件的膠粘劑中。這些添加劑在日常使用過程中對組件性能的影響很小，但是當(dāng)被加熱到所需溫度時會向外施加作用力，導(dǎo)致組件“破裂”。這意味著在不久的將來，復(fù)合材料組件可以在制造過程中輕松地復(fù)原和重新使用，進(jìn)而減少浪費(fèi)，方便在使用過程中進(jìn)行修理并在使用壽命結(jié)束時更有效地回收利用。

相關(guān)人員表示，這項(xiàng)研究成果令人激動，尤其是材料的可持續(xù)發(fā)展，對整個行業(yè)而言是越來越重要的挑戰(zhàn)。從歷史上看，當(dāng)零部件損壞或達(dá)到使用壽命時，它將被歸類為廢物，直接丟棄。借助這項(xiàng)新技術(shù)，可以將復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分離出來進(jìn)行直接修復(fù)，重新配置或以其他不同方式使用。這可能會延長可用的組件壽命，最終減少其對環(huán)境的影響。

例如，汽車行業(yè)正在尋求增加對復(fù)合材料和粘合部件的使用，減輕汽車重量。與此同時，汽車還必須擁有85%的可回收利用率，進(jìn)而符合報廢要求。新技術(shù)可以使技術(shù)工人利用簡單的熱風(fēng)槍即可更換損壞零部件。材料的回收商可將整輛汽車放在低溫?zé)釥t中，使得其結(jié)構(gòu)在幾秒鐘內(nèi)剝離分解出來。

研究人員還希望將這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)展到即將報廢的飛機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上，以回收大量碳纖維和玻璃纖維復(fù)合材料。

負(fù)責(zé)人表示，此前一直在研究剝離結(jié)構(gòu)膠粘劑的方法，距今已經(jīng)有大約10年時間了。通過技術(shù)拉動計劃，使能夠提高經(jīng)過驗(yàn)證的這項(xiàng)新技術(shù)的技術(shù)成熟度。