[发明专利]使用再利用的碳纤维从碳材料制备模制件的方法

权利要求书

1.从包含小于20重量%的量的碳纤维的碳制备模制件的方法，所述方法包括如下步骤：

a）粉碎由碳纤维增强的复合材料构成的废品或次品，

b）制备在所述步骤a）中获得的经粉碎的产品、粘合剂、碳材料和任选的一种或多种添加剂的混合物，其中所述混合物包含小于20重量%的纤维，

c）将在所述步骤b）中获得的混合物成型为模制件，和

d）碳化在所述步骤c）中获得的模制件。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中使用的废品或次品优选由如下组成：碳纤维增强的合成材料、碳纤维增强的碳、碳纤维增强的混凝土或由两种或更多种上述复合材料组成的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中废品或次品的粉碎通过破碎机、切割磨机、冲击式磨机或锤磨机进行。

4.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中将由碳纤维增强的复合材料构成的废品或次品粉碎成主要是长度在1和100mm之间的颗粒，其中优选在粉碎过程中或之后从经粉碎的产品筛出粉尘，使得方法步骤a）中的经粉碎的产品特别优选地具有小于5重量%的平均粒度小于100μm的粉尘粒子。

5.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中在粉碎废品或次品的过程中或之后，使复合材料的基质和碳纤维彼此脱离，其中基质与碳纤维的脱离优选通过使废品或次品与酸、碱或溶剂接触而进行。

6.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中在粉碎废品或次品的过程中或优选之后，使复合材料的基质与碳纤维分离，其中基质与碳纤维的分离优选通过筛选或筛分进行，其中筛分特别优选在旋转筛分器、旋风筛分器或之字筛分器中进行。

7.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤b）中使用如下化合物作为粘合剂，所述化合物选自酚醛树脂、沥青、呋喃树脂、苯酯和两种或更多种上述化合物的任意混合物，和/或在所述步骤b）中，使用焦炭，优选沥青焦炭、冶金焦炭或石油焦炭、特别是针状焦炭作为碳材料，其中在所述步骤b）中，在所述混合物中碳材料和粘合剂之间的比例被调节为特别优选5:1至2:1和优选4:1。

8.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤b）中，所述混合物的纤维含量被调节为小于15重量%，优选小于10重量%，特别优选小于5重量%，更特别优选小于3重量%。

9.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤d）之后，用浸渍剂浸渍所述模制件，所述浸渍剂优选为浸渍沥青，然后石墨化，其中石墨化特别优选在1800和3000℃之间的温度下，更特别优选在2300和2700℃之间的温度下进行。

10.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a）中粉碎的废品或次品在输入方法步骤b）之前经受氧化处理，其中氧化处理优选包括在包含氧化剂的水浴中氧化、在包含电解质的水浴中阳极氧化或在包含氧化剂的气流中氧化。

11.根据前述权利要求至少一项所述的方法，

其特征在于，

在进行所述步骤a）之前，或在所述步骤a）中粉碎之后且在所述步骤b）之前，碳化由碳纤维增强的复合材料构成的废品或次品。