微波辅助热解-氧化处理碳纤维复合板试验研究

作     者：饶睦敏 胡双清 姚勇 张元甲 曹洋 蔡进廷 朱维强 

作者机构：广东能源集团科学技术研究院有限公司 中国科学院广州能源研究所 

出 版 物：《新能源进展》 (Advances in New and Renewable Energy)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：退役风机叶片清洁热处置与绿色再生技术研究及中试示范项目(合同编号STI/22-025) 

主　　题：退役风电叶片 碳纤维 微波 热解 回收利用 

摘      要：随着风电装机容量逐年攀升，退役风电叶片处理迫在眉睫。开发了一套30 kg/h处理量的连续式微波热解-氧化装置，考察了碳纤维质量分数为65.00%的复合板在不同微波放电功率及氧化温度下碳纤维的回收率，采用热重（TG）和扫描电镜（SEM）对比分析了新鲜碳纤维、热解产物及氧化产物的热失重规律与表面形貌。研究结果表明：18 kW微波放电功率条件下将碳纤维复合板热解90 min并在550 ℃氧化150 min，回收碳纤维的产品收率为63.83%；N2气氛下碳纤维复合板中环氧树脂组分的失重温度区间为300 ～ 450 ℃，空气气氛下存在366.8、435.0、561.6、870.3 ℃4个失重峰；新鲜碳纤维起始热解/氧化温度分别为650℃、600 ℃。SEM测试显示18 kW热解-550℃氧化回收得到的碳纤维表面形貌与新鲜碳纤维基本一致，表明本装置在该操作条件下，能去除碳纤维复合板中的树脂，也能回收高品质碳纤维。研究结果可为退役碳纤维风电叶片回收利用工艺开发提供参考。