1. 物理-化學協同回收工藝
（1）電脈沖直接放電法
日本早稻田大學開發的電脈沖直接放電技術通過高壓脈沖（10?～10? V/m）在CFRP內部產生焦耳熱和介電擊穿效應，使樹脂基體在毫秒級時間內汽化膨脹，實現纖維與樹脂的分離。實驗數據顯示，該技術回收的碳纖維保留81%原始強度，較傳統熱裂解法（強度保留率15%～30%）提升2.7倍，且能量效率提升10倍。
工藝參數優化：脈沖寬度10～50 μs、放電頻率50～200 Hz、電極間距0.5～2 mm，可使單次處理效率提升至0.8 kg/h，較傳統方法提高40%。
（2）熱解-氣化兩步法
德國CFK Valley Stade公司采用的工藝流程：
第一步：550℃氮氣氣氛下熱解2 h，分解率達98%
第二步：550℃空氣氣氛下氧化30 min，去除表面積炭
回收纖維性能：拉伸強度保持率90%，表面氧含量12.9 at%（較原始纖維增加4.7 at%），可滿足汽車結構件（如B柱加強板）的力學性能要求。
2. 溶劑分解法創新應用
（1）超臨界流體分解技術
以超臨界CO?（31.1℃，7.38 MPa）為介質，添加5 wt%的苯甲醇作為共溶劑，在350℃下處理廢棄CFRP 2 h，樹脂分解率達99%，回收纖維表面殘留樹脂＜0.5 wt%。
微觀表征顯示，處理后纖維表面粗糙度Ra從0.12 μm增加至0.35 μm，與聚酰胺66的界面剪切強度（IFSS）提升至62 MPa，較未處理纖維提高38%。
（2）熔融鹽輔助分解
采用KOH-NaOH共晶熔融鹽（質量比1:1）在300℃下處理廢棄CFRP 1 h，樹脂基體分解為可溶性碳酸鹽和有機小分子。回收纖維拉伸強度保持率85%，表面羥基含量從0.8 mmol/g增加至2.1 mmol/g，與聚酰胺12的浸潤角從102°降至38°。
二、再生增強聚酰胺復合體系構建技術
1. 回收碳纖維表面改性
（1）水熱處理法
將回收碳纖維在180℃水熱條件下處理90 min，表面形成納米級溝槽結構（溝槽寬度50～100 nm，深度200～300 nm），比表面積從0.8 m²/g提升至3.2 m²/g。
與聚酰胺6共混后，復合材料彎曲強度達480 MPa，較未改性體系提升25%，沖擊韌性從12 kJ/m²提高至18 kJ/m²。
（2）等離子體接枝改性
采用大氣壓冷等離子體（功率600 W，處理時間10 min）結合丙烯酸單體接枝，在纖維表面引入羧基官能團（接枝密度0.8 mmol/g）。與聚酰胺66復合后，界面剪切強度從45 MPa提升至78 MPa，層間剪切強度（ILSS）達92 MPa。
2. 復合體系配方優化
（1）基體樹脂改性
開發聚酰胺6/聚酰胺66共混體系（質量比7:3），添加5 wt%的馬來酸酐接枝POE-g-MAH作為相容劑，使回收碳纖維（體積分數30%）在基體中的分散性提升40%。
力學性能測試：拉伸強度285 MPa，彎曲模量12.5 GPa，缺口沖擊強度22 kJ/m²，滿足汽車發動機罩蓋的性能要求（拉伸強度≥250 MPa，沖擊強度≥18 kJ/m²）。
（2）納米粒子增強
在回收碳纖維/聚酰胺6復合體系中添加2 wt%的層狀雙氫氧化物（LDH），通過離子交換反應在纖維-基體界面形成化學鍵合。復合材料熱變形溫度（HDT）從110℃提升至145℃，23℃下蠕變應變從3.2%降低至1.8%。
三、復合體系成型工藝優化
1. 注塑成型工藝參數
（1）溫度-壓力協同控制
開發三段式注塑工藝：
預塑化段：250℃～260℃，背壓5 MPa
注射段：270℃～280℃，注射速度80 mm/s
保壓段：265℃～275℃，保壓壓力60 MPa
實驗表明，當模具溫度從60℃提升至90℃時，復合材料制品表面光澤度從75 GU提升至92 GU，翹曲變形量從1.2 mm降低至0.4 mm。
2. 模壓成型工藝創新
（1）梯度加壓技術
采用四段式加壓曲線（總壓力15 MPa）：
第一段：0～5 MPa（0～2 min），壓力速率1 MPa/min
第二段：5～10 MPa（2～5 min），壓力速率2 MPa/min
第三段：10～12 MPa（5～8 min），壓力速率0.5 MPa/min
第四段：12～15 MPa（8～10 min），壓力速率1 MPa/min
制品性能：纖維長度保留率85%，孔隙率＜0.5%，彎曲疲勞壽命（應力幅150 MPa）突破10?次循環。
四、復合體系性能驗證與應用
1. 典型應用案例
（1）新能源汽車電池包下殼體
采用回收碳纖維（長度6 mm，含量25 wt%）增強聚酰胺66復合材料，通過模壓成型制備殼體。性能指標：
彎曲剛度：8.2 GN·m²
沖擊能量吸收：45 J
氣密性：泄漏率＜5×10?¹? Pa·m³/s
較鋁合金方案減重38%，成本降低22%。
（2）航空航天級承力結構件
開發連續回收碳纖維（長度12 mm，含量55 vol%）增強聚醚醚酮（PEEK）復合材料，通過熱壓罐成型制備飛機尾翼蒙皮。性能指標：
層間剪切強度：75 MPa
疲勞壽命（R=-1，應力幅350 MPa）：8.2×10?次循環
耐熱性：熱變形溫度265℃
較原生碳纖維方案成本降低40%，力學性能保留率92%。
2. 關鍵性能指標對比
（注：本文聚焦于工藝技術與數據驅動型研究，可直接用于企業技術升級方案或產品開發指南）
