4. Експериментальне відпрацювання технології піролізу під час розмотування вуглекомпозиту для повторного використання наповнювача

Автори: Роменська О. П., Деревянко І. І., Галаган П. О.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2025, (1); 28-33

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2025.01.028

Мова: Українська

Анотація: Вуглекомпозити широко застосовують у різних деталях сучасної техніки. Їх значне поширення призводить до накопичення відходів з них. Актуальним завданням сьогодення є розроблення методів утилізації вуглекомпозитів і створення технологій їх повторного використання. Для повторного використання наповнювача необхідно його відділити від вуглекомпозиту. Важливо отримати неперервний наповнювач з метою максимальної реалізації його первинних властивостей. У процесі відділення першочерговим завданням є розплавлення полімерної матриці – термопластичної або термореактивної смоли. Для вирішення такого завдання застосовують різні методи, наприклад, методи механічного відновлення, метод відновлення розчинником, метод рекуперації тепла тощо. Описано процес відділення вуглецевого джгута шляхом піролізу вуглекомпозиту на прикладі трубчастої конструкції, виготовленої методом «мокрого» намотування вуглецевого волокна типу Т800, просоченого епоксидною матрицею. Для піролізу мотаного вуглепластику під час експериментального відпрацювання використовували температурні режими від 350 до 850 °С. У результаті двадцятихвилинного впливу тепла відділено неперервний вуглецевий джгут. З метою оцінення його властивостей, а також порівняння їх із характеристиками вуглецевого джгута у стані поставки проведено випробування на міцність, визначено втрату ваги та досліджено мікроструктуру. У результаті порівняння властивостей установлено зменшення міцності вуглецевого джгута після використання в конструкції і піролізу в чотири рази, зменшення ваги – у два рази. Мікроструктурний аналіз показав наявність мікропор у вуглецевому джгуті після піролізу, що узгоджується зі зниженням його міцності та втратою ваги. Підтверджено можливість розмотування вуглекомпозиту за допомогою методу високотемпературного термічного розкладання – піролізу і відділення неперервного вуглецевого джгута.

Ключові слова: Вуглекомпозит, повторне використання, піроліз, міцність джгута, мікроструктура

Список використаної літератури:

1. Властивості вуглецевого волокна. Дата оновлення: 06.12.2024. URL: https://jinsuncarbon.com (дата звернення: 21.04.2025).
2. Ramesh M., Rajeshkumar L., Srinivasan N., Kumar D. and Balaji D. Infl uence of fi ller material on properties of fi ber-reinforced polymer composites: A review. e-Polymers. 2022. Vol. 22, № 1. P. 898–916.
3. Bondarenko O. & Tkachov Y. (2024). Improving the mass perfection of composite cylindrical shells of rocket fuel tanks. System Design and Analysis of Aerospace Technique Characteristics. 2024. Vol. 34, № 1. P. 38–48. https://doi.org/10.15421/472404.
4. Поточна ситуація переробки та утилізації композитів з вуглецевого волокна. Дата оновлення: 25.11.2022. URL: http://m.ua.lftlgf.com/info/material-recycle-81943533.html (дата звернення: 01.03.2025), https://doi.org/10.9790/0661-2101010103.
5. Pascoe R. D. Sorting of waste plastics for recycling. Rapra review reports. 2000, Vol. 11, № 4, 108 p.
6. Bibinger J., Eibl S. & Gudlant Hj. Infl uence of Low and Extreme Heat Fluxes on Thermal Degradation of Carbon Fibre-reinforced Polymer. Applied Composite Materials. 2022. Vol. 29, P. 1817-1840. https://doi.org/10.1007/s10443-022-10043-2.
7. Дроздов О. В., Волков Ю. М., Гусарова І. О., Потапов О. М., Самусенко О. А. Вплив температури на механічні властивості односпрямованого вуглепластика у поздовжньому та трансверсальному напрямках. Strenght of Materials. 2021. № 5. P. 41-48. DOI: 10.1007/s11223-021-00337-4.
8. Teijin Carbon. Дата оновлення: 04.03.2025. URL: https://www.teijincarbon.com/fileadmin/PDF/Datenbl%C3%A4tter_en/Product_Data_Sheet_TSG01en__EU_Filament_.pdf (дата звернення: 21.04.2025).
9. Antala specialty chemicals. Дата оновлення:14.02.2025. URL: https://www.antala.uk/wp-content/uploads/2018/12/Compositeresin-systems_2-page-view_03042018-1.pdf (дата звернення: 04.03.2025).
10. Вороняк В. В., Козенко О. В., Двилюк І. В. Методи дослідження якості води та охорона джерел водопостачання: навчальнометодичний посіб. Львів. ЛНУВМБ імені С. Х. Гжицького, 2020. 176 с.

Повний текст (PDF) || Зміст 2025 (1)

Завантажень статті: 33

Переглядів анотації:

538

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Ашберн; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Ашберн; Ашберн; Помпано-Біч; Приозерний; Приозерний	14
Україна	Київ; Київ; Дніпро; Київ; Дніпро; Київ; Кременчук; Одеса	8
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	3
В'єтнам	Б'єн Хоа	1
Китай	Пекін	1
Німеччина	Фалькенштайн	1
Бразилія	Ріо-де-Жанейро	1
Мексика		1
Франція	Париж	1
Unknown	Гонконг	1
Парагвай	Сьюдад-дель-Есте	1