哈工大發明3秒固體火焰技術 實現回收碳纖維高值化升級再造

日期：2026-04-09 來源：哈爾濱工業大學新聞網、新華網等 瀏覽：215

近日，哈爾濱工業大學材料科學與工程學院費維棟教授、王黎東教授團隊與空間環境與物質科學研究院盛捷副研究員團隊，在碳纖維循環利用領域取得突破性進展，成功研發3 秒固體火焰升級回收技術，相關成果以《在固態火焰中升級回收碳纖維廢棄物》(Upcycling carbon fibre wastes in solid-flames)為題發表于國際知名期刊《Nature Communications》哈爾濱工業大學新聞網。

來源 |SAMPE 洞察

該技術針對熱固性碳纖維復合材料(CFRP)回收痛點，基于自蔓延高溫合成(SHS)原理，創新采用鎂粉與碳酸鈣粉末作為反應物，僅需3 秒即可完成廢舊碳纖維復合材料的高效處理哈爾濱工業大學新聞網。反應過程瞬時產生800-1000℃高溫，鎂原子通過電子轉移效應弱化環氧樹脂芳基-氧鍵鍵能，促進C-O 鍵斷裂與C-C鍵互聯，驅動樹脂快速分解，同時實現石墨烯在碳纖維缺陷位點的原位接枝，同步生成石墨烯接枝碳纖維(GCFs)與高純度石墨烯粉末雙高價值產物哈爾濱工業大學新聞網。

與傳統熱解、化學回收等方式相比，此項技術具備顯著優勢:處理速度提升數百倍，點火能耗僅0.009 kJ/g，能耗降低60%、CO?排放減少75%；回收碳纖維強度保持率超95%，界面強度與力學性能進一步提升，增強效果優于原生碳纖維哈爾濱工業大學新聞網；可一站式處理碳纖維邊角料、預浸料及廢舊部件等多類廢料，適配規?；G色循環需求哈爾濱工業大學新聞網。

應用層面，石墨烯接枝碳纖維可用于航空航天、新能源汽車輕量化、風電葉片等高性能結構增強領域；同步產出的石墨烯粉末則廣泛適用于電磁屏蔽、電池電極、導熱材料等高端場景，延伸產業鏈價值哈爾濱工業大學新聞網。業內表示，該技術為全球碳纖維廢料高值化回收提供了 “中國方案”，對推動復合材料產業綠色轉型與可持續發展具有重要工程應用價值。

目前，團隊已與企業合作建設100噸/年中試生產線，加速技術產業化落地。

[ 信息來源 ] .

  1. 哈爾濱工業大學新聞網。哈工大費維棟、王黎東、盛捷團隊成功研發碳纖維廢棄物再利用新技術 [EB/OL]. (2026-02-10). https://news.hit.edu.cn/2026/0210/c11819a241071/page.htm哈爾濱工業大學新聞網

  2. 新華網。碳纖維廢棄物再利用技術獲進展 [EB/OL]. (2026-03-02). http://www.xinhuanet.com/sci-tech/20260302/6e0a71cb1db847d5958faa07f0a1b6d1/c.html

  3. Nature Communications. Upcycling carbon fibre wastes in solid-flames [J]. 2026.