СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОВТОРНО ПЕРЕРАБОТАННЫХ КАРБОНОВЫХ ВОЛОКОН

1. Способ получения формованного изделия из карбоновых волокон в количестве, содержащем менее 20 мас.% углерода, который включает следующие стадии:
a) измельчение отходов производства или бракованных изделий из усиленного карбоновыми волокнами композиционного материала,
b) получение смеси из полученного на стадии а) измельченного продукта, связующего вещества, углеродного материала и при необходимости одной или нескольких добавок, причем данная смесь содержит менее 20 мас.% волокна,
c) формование полученной на стадии b) смеси в формованное изделие и
d) карбонизация полученного на стадии с) формованного изделия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемые на стадии а) отходы производства или бракованные изделия предпочтительно состоят из усиленного карбоновыми волокнами полимера, из усиленного карбоновыми волокнами углерода, из усиленного карбоновыми волокнами бетона или смеси из двух или более указанных композиционных материалов.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что измельчение отходов производства или бракованных изделий на стадии а) проводят в шредере, ножевой дробилке, дробилке ударного действия или молотковой мельнице.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отходы производства или бракованные изделия из усиленных карбоновыми волокнами композиционных материалов на стадии а) преимущественно измельчают до частиц с длиной от 1 до 100 мм, причем предпочтительно во время или после измельчения из измельченного продукта отсеивают пыль, так что измельченный продукт на стадии способа а) особенно предпочтительно содержит меньше 5 мас.% частиц пыли со средним размером частиц меньше 100 мкм.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии а) во время или после измельчения отходов производства или бракованных изделий матрицу и карбоновые волокна композиционного материала разделяют друг от друга, при этом разделения матрицы и карбоновых волокон предпочтительно достигают контактом отходов производства или бракованных изделий с кислотой, щелочью или растворителем.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии а) во время или предпочтительно после измельчения отходов производства или бракованных изделий матрицу отделяют от карбоновых волокон композиционного материала, при этом отделение матрицы от карбоновых волокон предпочтительно производят с помощью сит или воздушной сепарации, при этом воздушная сепарация особенно предпочтительно происходит в ротационном воздушном сепараторе, воздушном сепараторе или зигзагообразном сепараторе.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии b) в качестве связующего вещества применяют соединения, которые выбирают из группы, которая состоит из фенольных смол, пека, фурановых смол, фениловых сложных эфиров и любых смесей из двух или более указанных соединений, и/или на стадии b) в качестве углеродного материала применяют кокс, предпочтительно пековый кокс, металлургический кокс или нефтяной кокс, в частности игольчатый кокс, причем на стадии b) в смеси соотношение между углеродным материалом и связующим веществом особенно предпочтительно составляет от 5:1 до 2:1 и предпочтительно 4:1.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии b) содержание волокон в смеси составляет меньше 15 мас.%, предпочтительно меньше 10 мас.%, особенно предпочтительно меньше 5 мас.% и наиболее предпочтительно меньше 3 мас.%.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что формованное изделие после стадии d) пропитывают пропитывающим средством, которое предпочтительно представляет собой пропитывающий пек, и затем графитизируют, причем графитизацию особенно предпочтительно проводят при температуре от 1800 до 3000°С и наиболее предпочтительно от 2300 до 2700°С.
10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии а) измельченные отходы производства или бракованные изделия перед поступлением на стадию способа b) подвергают обработке окислением, причем данная обработка окислением предпочтительно включает окисление в ванне, содержащей водный раствор окислителя, анодное окисление в ванне, содержащей электролит, или окисление в газовом потоке, содержащем окислитель.
11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отходы производства или бракованные изделия из усиленного карбоновыми волокнами композиционного материала перед проведением стадии а) или после измельчения на стадии а), но перед стадией b), карбонизируют.
12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что данный способ включает следующие стадии:
a) измельчение отходов производства или бракованных изделий из усиленного карбоновыми волокнами углерода и необязательное окисление измельченного продукта,
b) получение смеси из полученного на стадии а) измельченного продукта, пека, кокса и при необходимости одной или нескольких добавок, при этом смесь содержит меньше 20 мас.% волокон,
c) формование полученной на стадии b) смеси в формованное изделие,
d) карбонизация полученного на стадии с) формованного изделия,
e) необязательная пропитка карбонизированного на стадии d) формованного изделия пропитывающим средством и
f) необязательная графитизация карбонизированного на стадии d) формованного изделия или пропитанного на стадии е) формованного изделия.
13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что данный способ включает следующие стадии:
a) измельчение отходов производства или бракованных изделий из усиленного карбоновыми волокнами полимера и необязательное окисление измельченного продукта,
b) получение смеси из полученного на стадии а) измельченного продукта, пека, кокса и при необходимости одной или нескольких добавок, причем данная смесь содержит меньше 20 мас.% волокон,
c) формование полученной на стадии b) смеси в формованное изделие,
d) карбонизация полученного на стадии с) формованного изделия,
e) необязательная пропитка карбонизированного на d) формованного изделия пропитывающим средством и
f) необязательная графитизация карбонизированного на стадии d) формованного изделия или пропитанного на стадии е) формованного изделия, при этом
отходы производства или бракованные изделия из усиленного карбоновыми волокнами полимера перед измельчением на стадии а) подвергают карбонизации или карбонизации подвергают измельченный на стадии способа а) продукт перед необязательным окислением, прежде чем таким образом полученный продукт поступает на стадию способа b).
14. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что данный способ включает следующие стадии:
a) измельчение отходов производства или бракованных изделий из усиленного карбоновыми волокнами бетона и отделение матрицы от карбоновых волокон предпочтительно с помощью сит или воздушной сепарации,
b) получение смеси из полученного на стадии а) измельченного карбонового волокна, пека, кокса и при необходимости одной или нескольких добавок, причем данная смесь содержит меньше 20 мас.% волокон,
c) формование полученной на стадии b) смеси в формованное изделие,
d) карбонизация полученного на стадии с) формованного изделия,
e) необязательная пропитка карбонизированного на d) формованного изделия пропитывающим средством и
f) необязательная графитизация карбонизированного на стадии d) формованного изделия или пропитанного на стадии е) формованного изделия.
15. Формованное изделие, получаемое способом по минимум одному из пп.1-14.