把碳纤维边角料、预浸料还有树脂复合材料这些废弃物变成能用的石墨烯接枝碳纤维和石墨烯粉末,哈尔滨工业大学的费维栋教授、王黎东教授团队,还有盛捷副研究员的团队搞出了一项新技术。这就是为了应对那些越来越多的碳纤维废弃物,提供了一个又环保又省钱的解决办法。相关研究成果最近发在《自然·通讯》上了。 既然是废物利用,我们就把镁粉和碳酸钙粉末当做反应物。用自蔓延高温合成技术搞起来,让它们在“固态火焰”里发生剧烈的化学反应产生高温。就在这个瞬态高温环境下,固态的碳纤维废弃物就直接物质转化了。 研究发现这个过程中镁粉起了关键作用。它通过电子转移把环氧树脂分解中间体里的芳基—氧键的键能降低了,C—O键就断裂了,C—C键也被偶联起来。这样一来环氧树脂就能向石墨烯结构演化了,而且还能在碳纤维缺陷位点接上石墨烯。 这个方法让石墨烯—碳纤维界面形成了C—C共价键,两者结合得很牢固。这就显著提升了接枝碳纤维的增强效果,甚至比没改性的碳纤维还要好。 有了这些石墨烯接枝碳纤维和石墨烯粉末,在石墨基复合材料和电磁干扰屏蔽这些领域就能有很大用途了。