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內(nèi)容簡介

　　從廢棄的碳纖維增強樹脂基復合材料中回收高性能碳纖維具有潛在的經(jīng)濟和環(huán)境意義。碳纖維增強樹脂基復合材料具有三維交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，無法重塑和二次加工，開發(fā)一種環(huán)境友好、高效、高值的復合材料回收與再利用工藝成為亟待解決的科學問題和工程技術(shù)問題。本書綜述了國內(nèi)外復合材料的研究現(xiàn)狀，并創(chuàng)新性的提出了熱活化氧化物半導體回收工藝，系統(tǒng)性的研究了回收工藝，設計、開發(fā)了回收樣機；在回收的基礎上進一步探索了再生碳纖維增強復合材料增材再制造工藝與再生碳纖維氈增強復合材料再制造工藝；建立了閉環(huán)的碳纖維增強復合材料生命周期模型，評價了回收工藝的環(huán)境影響；*終實現(xiàn)了再生碳纖維綠色、高效回收與高值再利用。本書系統(tǒng)性的論述了再生碳纖維高效回收與高值再利用的新理論、新工藝，為復合材料廢棄物管理提供了新策略。本書內(nèi)容先進，應用性強，可供從事復合材料廢棄物處理的研發(fā)人員、工程技術(shù)人員、有關(guān)管理人員等參考。

作者簡介

　　成煥波，男，1987 年生，工學博士，副教授，研究生導師，綠色生產(chǎn)與再制造工程研究所所長，機械工程學院院長助理、機械制造工程系副主任。入選江蘇高校“青藍工程”優(yōu)秀青年骨干教師培養(yǎng)對象、江蘇省“雙創(chuàng)計劃”科技副總，獲得揚州市“綠楊金鳳計劃”資助人才項目支持。現(xiàn)為國家自然科學基金通訊評議專家，國際先進材料與制造工程學會“復合材料回收再利用分會”專委會委員，中國物資再生協(xié)會“纖維及其復合材料再生利用分會”專委會委員，中國再生資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟青年專家委員會專家委員。

圖書目錄

第1章緒論(1)
1.1概述(1)
1.1.1碳纖維及其復合材料簡介(1)
1.1.2CFRP應用現(xiàn)狀(2)
1.2廢棄物管理(4)
1.2.1廢棄物的來源(4)
1.2.2國外廢棄物管理(6)
1.2.3國內(nèi)廢棄物管理(7)
1.2.4廢棄物回收再利用的意義(11)
1.3復合材料廢棄物回收技術(shù)(13)
1.3.1機械回收法(13)
1.3.2熱分解回收法(15)
1.3.3化學回收法(23)
1.4再生碳纖維的再利用技術(shù)(34)
1.4.1再生碳纖維的特性(34)
1.4.2再生碳纖維作為增強材料的再利用(36)
1.4.3再生碳纖維作為功能材料的再利用(45)
參考文獻(47)
第2章氧化物半導體熱活化回收機理、工藝及技術(shù)(58)
2.1氧化物半導體的熱活化特性(58)
2.1.1氧化物半導體的氧化分解原理(58)
2.1.2氧化物半導體熱活化分解能力(59)
2.2CFRP熱應力分布研究(62)
2.2.1CFRP熱膨脹分析理論及方法(62)
2.2.2CFRP等效模型(63)
2.2.3不同溫度載荷下的熱應力和熱應變分析(64)
2.2.4結(jié)構(gòu)破壞分析(67)
2.3氧化物半導體熱活化回收原理(68)
2.3.1回收工藝過程(68)
2.3.2TiO2熱活化回收CFRP(69)
2.3.3Cr2O3熱活化回收CFRP(71)
2.3.4氧化物半導體的選擇機制(73)
2.3.5回收原理(77)
2.4回收動力學(80)
2.4.1熱分析數(shù)據(jù)處理方法(80)
2.4.2CFRP回收的熱分解動力學(86)
2.4.3非等溫條件下回收動力學(88)
2.4.4等溫條件下回收動力學(100)
2.5回收工藝優(yōu)化(110)
2.5.1樹脂基體分解率的影響因素(111)
2.5.2工藝條件對再生碳纖維性能的影響(113)
2.5.3CFRP回收工藝數(shù)學模型(121)
2.5.4最優(yōu)工藝條件下再生碳纖維表征(130)
2.6回收裝備樣機開發(fā)(134)
2.6.1層板式廢棄物回收樣機(135)
2.6.2非層板式廢棄物回收樣機(136)
2.6.3工業(yè)型復合材料回收裝備開發(fā)展望(137)
參考文獻(138)
第3章碳纖維增強復合材料增材再制造(142)
3.1再生碳纖維的增強機制(142)
3.1.1再生碳纖維切過增強機制(143)
3.1.2再生碳纖維未切過增強機制(144)
3.1.3影響再生碳纖維強化的因素(146)
3.2再生碳纖維增強熱塑性復合材料的界面(147)
3.2.1再生碳纖維增強熱塑性復合材料界面形成理論(147)
3.2.2再生碳纖維增強熱塑性復合材料的多尺度界面模型(149)
3.3碳纖維增強復合材料增材再制造成型工藝過程(151)
3.3.1研磨(151)
3.3.2擠塑成型(154)
3.3.3增材制造(155)
3.4增材再制造復合材料的性能及其產(chǎn)品應用(156)
3.4.1增材再制造復合材料的宏觀力學性能(157)
3.4.2增材再制造產(chǎn)品應用(158)
3.5復合材料增材再制造展望(161)
3.5.1熱塑性復合材料增材再制造(161)
3.5.2熱固性復合材料增材再制造(162)
參考文獻(165)
第4章再生碳纖維取向氈增強復合材料成型制造工藝(167)
4.1短切碳纖維取向概述(167)
4.1.1短切碳纖維取向方法(167)
4.1.2短切碳纖維取向程度分析(169)
4.1.3短切碳纖維取向在復合材料中的應用(171)
4.2再生碳纖維分散性與取向研究(172)
4.2.1再生碳纖維分散簡介(172)
4.2.2再生碳纖維懸浮液分散性優(yōu)化(173)
4.2.3工藝參數(shù)對再生碳纖維懸浮液分散性的影響(178)
4.2.4制備再生碳纖維取向氈(186)
4.3再生碳纖維取向氈增強復合材料制造成型(188)
4.3.1再生碳纖維取向氈增強復合材料成型方法(188)
4.3.2再生碳纖維取向氈增強復合材料界面與性能(191)
4.4總結(jié)與展望(194)
參考文獻(196)
第5章閉環(huán)的碳纖維增強樹脂基復合材料生命周期環(huán)境影響評價(199)
5.1概述(199)
5.1.1生命周期評價的概念和發(fā)展(199)
5.1.2生命周期評價的目的與意義(201)
5.2生命周期評價的技術(shù)框架與分析方法(201)
5.2.1生命周期評價的技術(shù)框架(201)
5.2.2生命周期評價的軟件及特點(204)
5.3碳纖維增強樹脂基復合材料生命周期評價模型(205)
5.3.1碳纖維增強樹脂基復合材料生命周期評價的目的和意義(205)
5.3.2碳纖維增強樹脂基復合材料生命周期評價模型建立(206)
5.4碳纖維增強樹脂基復合材料生命周期評價數(shù)據(jù)清單與評價方法(214)
5.4.1生命周期數(shù)據(jù)清單分析(214)
5.4.2LCA方法(219)
5.4.3與填埋、焚燒處理的環(huán)境影響對比(223)
5.4.4應用再生碳纖維的環(huán)境效益分析(226)
參考文獻(227)