[发明专利]一种碳纤维复合材料再资源化的装置及方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于，依次包括输送单元一（1）、分解单元（2）和输送单元二（3）；所述分解单元（2）由支架（201）、电热管（2051）、蜂窝载体（2052）、排气单元（2a）、控制单元（2b）以及输气单元（2c）构成；所述蜂窝载体、排气单元和输气单元均固定在支架上，所述控制单元分别连接蜂窝载体及输气单元；废弃的碳纤维增强树脂基复合材料通过输送单元一（1）输送至分解单元（2）中，输气单元（2c）开始供应O₂，由控制单元（2b）对蜂窝载体（2052）进行运动控制，并形成“蜂窝载体-碳纤维增强树脂基复合材料-蜂窝载体”夹心结构（205），由排气单元（2a）向外排除CO₂和水分，待碳纤维增强树脂基复合材料分解完成后，夹心结构（205）打开，输送单元二（3）将回收的碳纤维材料运出。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于，所述的输送单元一（1）和输送单元二（3）均包括电机、减速器和传送带，所述电机固定在传送带一端，并与减速器通过联轴器连接，减速器与传送带的滚筒芯轴连接。

3.根据权利要求2所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于，采用cc-56型棉帆布芯输送带，其运行速度为0.5m/s~1.0m/s，采用蜗轮蜗杆减速器，传动比为25~40，电机（103）额定功率为0.5kW~2kW，同步转速为1000r/min~2000r/min。

4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于：所述的排气单元（2a）包括气泵（202）、排气管（203）；排气单元可独立设置，且排气单元的气泵与排气管直接相连。

5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于：所述的控制单元（2b）包括气缸（204）、三位五通电磁阀（206）、流量阀（211），由PLC或单片机来设定其运行程序；控制单元通过三位五通电磁阀和气缸与蜂窝载体连接来控制蜂窝载体运动，通过流量阀和输气单元相连接控制O₂流量。

6.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于：所述的输气单元（2c）包括气动快速接头（207）、气管（208）、气动三联件（209）、储气罐（210）；所述储气罐固定在支架上，通过气管和气动快速接头与气动三联件连接；所述气动快速接头将气路分为两路，一路通过气管将快速接头与流量阀连接，另一路气动三联件、三位五通电磁阀、气缸依次通过气管、气动快速接头连接。

7.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料再资源化的装置，其特征在于：所述的蜂窝载体（2052）以堇青石为材质，表面涂覆有氧化物半导体涂层，所述电热管置于所述蜂窝载体中。

8.一种碳纤维复合材料再资源化的方法，其特征在于，按以下步骤处理：

a、配置浸渍液并将其均匀涂覆在蜂窝载体（2052）上，形成浸渍液涂层；

b、电热管（2051）通电加热，使蜂窝载体（2052）达到设定温度350℃-500℃；输送单元一（1）将废弃的碳纤维增强树脂基复合材料输送至分解单元（2）中，由三位五通电磁阀（206）控制气缸（204）对碳纤维增强树脂基复合材料夹持，并形成“蜂窝载体-碳纤维增强树脂基复合材料-蜂窝载体”夹心结构（205），控制夹持时间为10min~20min；由储气罐（210）通过流量阀（211）向“蜂窝载体-碳纤维增强树脂基复合材料-蜂窝载体”夹心结构（205）输送50mL/min~200mL/min的O₂；同时气泵（202）通过排气管（203）排出分解单元（2）中产生的CO₂和水分；

c、废弃的碳纤维增强树脂基复合材料（2053）分解完全后，气缸（204）松开，输送单元二（3）将回收的碳纤维材料运出；

d、输送单元一（1）将下一个待回收的废弃碳纤维增强树脂基复合材料（2053）输送至分解单元（2），重复以上步骤a、步骤b和步骤c。