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关注·碳纤维助力海水淡化

3月前浏览673

碳纤维可以帮助解决当今一些紧迫的问题。它们也可以为海水淡化做出重要贡献,从而消除即将来临的饮用水短缺的问题。碳纤维在新项目中起着重要作用。

在西班牙科斯塔布兰卡的港口城市丹尼亚不远处,工程师们目前正在建设第一家基于微生物辅助淡化技术的饮用水处理厂,这是“低能耗饮用水微生物淡化”项目(MIDES)的一部分。作为Horizon 2020计划的一部分,该计划得到了欧盟的支持。该项目的目标是证明细菌和碳纤维可以比传统的海水淡化厂使用更少的能量来帮助处理海水。
作为能量导体,碳纤维是饮用水处理创新工艺的一部分。
到目前为止,一般都使用称为反渗透的方法来淡化海水。巨大的压力迫使盐水通过两个水箱之间的膜。该膜可防止水中的咸味成分通过,这意味着收集在另一侧水箱中的水是纯净的。缺点:压力需要能量。目前,淡化一千公升海水大约需要三度电。
但是使用碳纤维的新型脱盐电池,可以在这一过程中提前第一步。从技术上讲,新工艺使用电渗析原理。两个不同极化的电极从海水中提取大部分钠离子和氯离子。这些离子通过两个膜迁移到两个单独的腔室中,无法返回原始腔室。大部分无盐的水保留在中间腔室中,然后通过反渗透将其脱盐,所需的能量要少得多。
但是,这些电极也需要外部电源。至少过去是这样。现在,细菌正在产生新的海水淡化池中所需的能量。听起来像科幻小说实际上有效。当细菌以废水为食时,它们会发电。但是细菌不喜欢金属制成的电极。这就是为什么我们在新的脱盐池中使用碳电极。极细的碳纤维为细菌提供了支撑结构,它们产生的电通过碳纤维传导。

碳纤维海水淡化比常规反渗透更便宜,更节能

这项创新彻底改变了海水淡化技术:废水产生的能量可以使非常低的成本从海水中生产饮用水成为可能,这是一个引人入胜的解决方案,可以缓解全球范围内有关饮用水的迫在眉睫的冲突,而且,在此过程中可以帮助较贫穷的国家。然而,在此过程中,此方法的许多方面仍需要进一步的研究。例如,尚不清楚哪种细菌最适合哪种类型的废水。

碳纤维具有巨大的潜力-甚至超越了饮用水处理

虽然即使第一家带有碳纤维淡化电池的工业工厂投入运营需要数年时间,但它们仍然向我们证明了更为根本的东西:纤维的巨大潜力。碳纤维的潜力还远远没有耗尽。基础研究一次又一次地带来了惊人的机遇。


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来源:碳纤维生产技术
电源工厂
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-07-10
最近编辑:3月前
碳纤维生产技术
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漫画·如何切割碳纤维复合材料板材

鉴于碳纤维复合材料的高强度特性,因此碳纤维复合材料板材有时候会难以切割。通常情况下,使用旋转工具是一种快速、干净地切割大多数管道和扁平件的简单方法;如果切割时对曲直要求不高,使用锯片则是更好的选择。在对碳纤维复合材料板材完成切割处理后,往往需要对碳纤维进行平滑处理才能确保成功。本文以漫画形式展现了碳纤维复合材料板材的切割过程。1、切割前准备工作1.1 将碳纤维板材夹在工作台上如果有个下拉式桌子,效果很好,因为可以使用内置的通风系统在产生碳纤维粉尘时将其吸走。如果没有下降台,须在平坦的桌面上切割碳纤维。使用夹子或虎钳将碳纤维固定在适当的位置。1.2 用胶带遮住需要切割区域碳纤维板材大多为黑色,因此普通铅笔标记很难显示在碳纤维上。首先,用尺子测量出计划的切割,然后放下多条胶带,在要切割的区域周围形成边框。这对于碳纤维管等圆形表面特别有效;也可以使用标记工具,例如银色永久标记,将其与胶带结合使用可获得更高的精度。1.3 佩戴好粉尘防护用品 戴防尘口罩和护目镜,以避免碳纤维粉尘。尽管碳纤维尘是无毒的,但仍会刺 激眼睛和肺部,因此在切割碳纤维之前,应始终佩戴优质的防护装备,并尽可能使该区域通风以消除灰尘。还可以在工作台附近设置真空软管,以在切割碳纤维时吸起灰尘。1.4 佩戴手套防止割伤切割的碳纤维通常非常锋利,因此须准备好一副增强手套。此外,较长的手套可以阻止碳纤维灰尘积聚在指甲下方和双手之间。穿长袖衣服可以帮助保护身体其余部分,如果打算切割大量的碳纤维,戴手套将会非常有用。如果皮肤上确实积有碳尘,可能会感到刺痛,应立即用冷水冲洗该区域。2、使用旋转工具切割2.1 准备好切割工作选择金刚石或碳化钨切割器,也可以使用各种常用旋转工具来切割碳纤维,包括Dremel、气动旋转式、router刨机或角向磨光机。但无论选择什么,须确保列出的砂轮或砂轮为磨料或砂砾型。光滑的轮和鼓比带齿的轮和鼓更不会卡住或过热。任何设计用于切割金属的轮子或鼓都可以使用。2.2 切割碳纤维 碳纤维板材放置在切割面上后,将旋转轮放到其上;在切割时,可以沿着在碳上追踪的引导线直接切割。将锯保持在最接近要丢弃的零件的线的一侧。当旋转工具完全穿过碳纤维时,继续沿零件移动它,直到完成切割为止。2.3 合理控制速度 如果刀片开始过热,速度应当降低。当旋转工具难以穿过硬质纤维时,尤其是在使用普通金属轮的情况下,通常会发生这种情况。过热的一些迹象是刺耳的尖叫声、切割力的损失、燃烧的气味或烟雾。如果怀疑工具过热,须将其从碳纤维中移开并关闭直到冷却。2.4 用砂纸打磨切口用180目砂纸磨平切口,短暂向下擦拭切口边缘以使切口平整,去除所沿引导线周围的多余材料,也要消除任何锋利的边缘。完成后,仔细检查碳纤维,看是否有不平整的部分,并将其平滑。3、使用锯片工具切割3.1 准备好切割工作最好选择带有碳化钨砂砾风格刀片的锯。锯齿是用锯切割碳纤维的最大问题,带有大齿的刀片会打碎碳纤维,而带有小齿的刀片会堵塞树脂并磨损得更快。最好的选择是具有更细的齿或根本没有齿,且设计用于金属或碳纤维的较硬的刀片,可以将曲线锯、马刀锯、甚至手锯与碳化钨砂砾型锯片结合使用。3.2 锯片定位定位锯片1/2 英寸(1.3cm),由于锯片比旋转工具引起更多的碎裂,因此如果可能的话,尽量将刀片的位置离生产线稍远一些。3.3 锉刀搓掉多余材料用金属锉刀锉掉切边上多余的材料,完成后,边缘应看起来光滑且均匀;也可以使用砂纸块,如可以使用较粗的120粗面来磨掉多余的碳纤维,而较细的180粗面来平滑边缘。来源:碳纤维及其复合材料技术、来源主要参考WikiHow特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

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