研磨设备的使用至关重要，在碱熔法中，它将固体氢氧化钠和氢氧化钾转化为细粉。这种机械加工增加了两种盐之间的接触表面积，并确保它们在物理上是均匀的，这是高效熔融的先决条件。
核心要点 研磨的主要功能是促进低共熔点混合物的形成。通过最大化两种碱性成分之间的表面接触，系统可以在显著更低的温度下均匀熔化，从而提高碳纤维回收过程的能源效率和速度。
制备的物理学
增加反应表面积
未加工的碱盐通常以颗粒、薄片或不规则块状形式存在。使用研磨设备可以将这些固体分解成细小的颗粒。
这极大地增加了材料的比表面积。更大的表面积确保氢氧化钠和氢氧化钾颗粒彼此紧密接触，而不是孤立地聚集在一起。
实现物理均匀性
为了使碱熔法有效工作，混合物必须在整个过程中均匀。
研磨充当高强度混合阶段。它确保了钠盐和钾盐的分布是物理上均匀的，防止纯氢氧化钠或纯氢氧化钾的区域在批次中残留。
热优势：低共熔熔融
促进低共熔点的形成
这种制备的最终目标是快速形成低共熔点混合物。
低共熔混合物产生一种现象，即两种物质的组合熔点低于任一物质单独的熔点。然而，这只有在颗粒足够细小，以便在加热过程中在分子水平上相互作用时才能有效发生。
实现较低温度处理
由于研磨过程促进了这种低共熔相互作用，因此碱溶液可以在较低的温度下均匀熔化。
这减少了启动液相所需的热能。它保护了回收的碳纤维的结构完整性，否则，如果没有混合粗盐所需的过高热量，碳纤维可能会损坏。
理解权衡
糟糕制备的代价
如果跳过研磨或研磨效果不佳，则会失去“低共熔”的优势。
没有细粉和均匀性，系统需要更高的温度来熔化各个盐成分（将它们单独熔化而不是作为混合物熔化）。这会导致更高的能源消耗和不均匀的加热曲线。
工艺一致性风险
研磨不足会导致熔体不均匀。
反应器的一些区域可能是液体，而另一些区域则保持固体。这种不一致性可能导致与碳纤维废料的反应不完全，从而降低回收材料的产量和质量。
为您的目标做出正确选择
为了优化碳纤维回收的碱熔法，请考虑以下优先事项：
- 如果您的主要重点是能源效率：确保研磨规格产生尽可能细的粉末，以最大化低共熔效应并最小化热量输入。
- 如果您的主要重点是工艺速度：在研磨过程中优先考虑混合物的均匀性，以确保整个批次快速同时熔化。
适当的机械制备是激活碱熔法化学优势的杠杆。
总结表：
| 关键优势 | 对碳纤维回收的影响 |
|---|---|
| 增加的表面积 | 最大化 NaOH 和 KOH 之间的接触，以加快反应。 |
| 物理均匀性 | 确保均匀熔化并防止局部过热。 |
| 低共熔点的形成 | 降低所需的熔化温度，从而节省能源。 |
| 材料完整性 | 保护回收的纤维免受过热引起的损坏。 |
| 工艺产量 | 消除不完全反应，实现一致的高质量输出。 |
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参考文献
- Takaaki Wajima, K. Yamashita. Recovery of carbon fiber from carbon fiber reinforced plastics using alkali molten hydroxide. DOI: 10.1038/s41598-024-84293-4
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
