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碳纤维研习社从国家知识产权局获悉，中科院山西煤化所申请公布一项发明专利申请，专利名称为“一种碳纤维复合材料的热降解方法及热降解装置”，申请公布日期2024年11月19日。
随着碳纤维企业的发展和新技术的应用，碳纤维复合材料的应用场景不断拓宽，但同时也带来了废弃碳纤维复合材料边角料的回收问题。传统的回收方法包括机械回收法、化学回收法和热降解回收法。
其中，热降解回收法因其可行性和实际效果而受到关注，但现有技术存在能耗高的问题。
申请公布的专利涉及碳纤维复合材料的热降解方法及热降解装置。主要创新点包括
臭氧预处理：本发明首次提出在热解之前对碳纤维复合材料进行臭氧预处理，通过臭氧加速碳纤维复合材料的老化，破坏其化学结构，降低树脂基体的活化能，从而降低热解难度和能耗。 热解处理：在真空环境或保护气体环境下进行热解处理，选用氮气或惰性气体作为保护气体，以进一步降低能耗并减少碳排放。 热降解装置：提供了一种结构简单的热降解装置，包括臭氧发生器、反应器和通气结构，能够实现对碳纤维复合材料的臭氧预处理和热解处理。
解决的难点问题
能耗问题：通过臭氧预处理降低热解温度和时间，从而减少能耗。 碳纤维表面活性：臭氧预处理提供了丰富的官能基团，提高了碳纤维表面的活性和浸润性，有利于碳纤维的再利用。 热解效率：本发明的方法能够实现高效低能耗的热降解，提高了热解效率。
热降解温度和时间：实施例通过臭氧预处理降低了热降解温度和时间。 碳纤维质量：实施例得到的碳纤维更加松散、分散性好，表面黑色炭残留物少。 表面含氧官能团含量：实施例得到的碳纤维表面含氧官能团含量更高，有利于提高碳纤维与树脂基体之间的化学活性和界面附着力。
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