Novel carbon micro fibers and foams

Novel carbon micro fibers and foams from waste printed circuit boards
Abstract

We report the generation of novel carbon micro fibers and foam structures during the pyrolysis of polymer rich waste printed circuit boards (PCBs) in the temperature range of 750 °C to 1550 °C under argon atmosphere. Following initial polymer degradation and the separation of most of the metallic phase, the carbonaceous residue was seen to evolve into a variety of structures. Carbon fibers started to nucleate ~ 1150 °C, had a thickness ranging between 2 and 10 microns, contained up to 95% C with morphologies ranging between tubular, foamy network and fibrous. The chemical compositions of these carbon structures was determined through X-ray microanalysis; the carbon content was close to 90% along with 5–7% oxygen, traces of phosphorus, antimony, tin and copper.

The transformation of carbon fibers to a well-defined foam structure was observed at 1250 °C; these structures were found to be stable even at higher temperatures. The formation of carbon foams/fibers was found to be not very sensitive to the relative concentration of oxide impurities present. This study shows that a potentially vast source of carbon could be recovered from the non-metallic fraction of e-waste for applications such as reduction reactions, carburization, metal–carbon composites or as a source of fuel and energy.
Keywords

Carbon fibers; Carbon foams; Waste PCBs; Carbon resource; Material recovery

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นวนิยายเส้นใยคาร์บอนเล็กและโฟมจากของเสียแผงวงจรพิมพ์
บทคัดย่อ

เราสร้างรายงานของนวนิยายเส้นใยคาร์บอนไมโครและโครงสร้างโฟมในช่วงไพโรไลซิโพลิเมอร์ที่อุดมไปด้วยของเสียแผงวงจร (PCB) ในช่วงอุณหภูมิ 750 ° C ถึง 1,550 ° C ภายใต้ บรรยากาศอาร์กอน ต่อไปนี้การย่อยสลายลิเมอร์เริ่มต้นและการแยกส่วนของเฟสโลหะที่ตกค้างคาร์บอนก็เห็นวิวัฒนาการในความหลากหลายของโครงสร้าง เส้นใยคาร์บอนเริ่มที่จะ nucleate ~ 1150 ° C มีความหนาตั้งแต่ระหว่าง 2 และ 10 ไมครอนที่มีอยู่ถึง 95% C ที่มีรูปร่างลักษณะระหว่างท่อเครือข่ายเต็มไปด้วยฟองและเส้นใย องค์ประกอบทางเคมีของโครงสร้างคาร์บอนเหล่านี้ได้รับการพิจารณาผ่านการ X-ray microanalysis; ปริมาณคาร์บอนได้ใกล้เคียงกับ 90% พร้อมกับ 5-7% ออกซิเจนร่องรอยของฟอสฟอรัสพลวงดีบุกและทองแดง.

การเปลี่ยนแปลงของเส้นใยคาร์บอนโครงสร้างโฟมที่ดีที่กำหนดเป็นข้อสังเกตที่ 1,250 ° C; โครงสร้างเหล่านี้ถูกพบว่ามีความมั่นคงแม้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น การก่อตัวของโฟมคาร์บอน / เส้นใยพบว่ามีไม่มากมีความไวต่อความเข้มข้นของความสัมพันธ์ของสิ่งสกปรกออกไซด์ปัจจุบัน การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าอาจเป็นแหล่งใหญ่ของคาร์บอนสามารถกู้คืนจากส่วนที่ไม่ใช่โลหะของขยะอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการใช้งานเช่นการเกิดปฏิกิริยาลด carburization คอมโพสิตโลหะคาร์บอนหรือเป็นแหล่งที่มาของน้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงาน.
คำ

เส้นใยคาร์บอน; โฟมคาร์บอน; ซีบีเอสเสีย ทรัพยากรคาร์บอน; การกู้คืนวัสดุ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไมโครไฟเบอร์ และนวนิยายคาร์บอนโฟมจากของเสียแผงวงจรพิมพ์บทคัดย่อเรารายงานรุ่นของนวนิยายเส้นใยไมโครคาร์บอนและโครงสร้างโฟมในไพโรไลซิสของพอลิเมอร์รวยเสียแผงวงจรพิมพ์ ( PCBs ) ในช่วงอุณหภูมิ 750 องศา C 1550 ° C ภายใต้บรรยากาศอาร์กอน ต่อไปนี้การพอลิเมอร์เบื้องต้นและการแยกของที่สุดของเฟสโลหะตกค้างที่ประกอบด้วยคาร์บอนที่เห็นเพื่อคายลงในความหลากหลายของโครงสร้าง คาร์บอนไฟเบอร์เริ่ม nucleate ~ 1150 องศา C มีความหนาตั้งแต่ระหว่าง 2 และ 10 ไมครอน มีถึง 95 องศาเซลเซียส โครงสร้าง ช่วงระหว่างท่อเครือข่ายฟองและเส้นใย . องค์ประกอบทางเคมีโครงสร้างของคาร์บอนเหล่านี้ถูกกำหนดผ่านการเอ็กซ์เรย์จัดเรียงกันอยู่ ; ปริมาณคาร์บอนที่ใกล้ถึง 90% พร้อมกับ 5 ออกซิเจน 7% – ร่องรอยของฟอสฟอรัส พลวง ดีบุกและทองแดงการเปลี่ยนแปลงของเส้นใยคาร์บอนในโครงสร้างโฟมต่อ สังเกตที่ 1250 องศา C ; โครงสร้างเหล่านี้ถูกพบว่าเป็นมีเสถียรภาพแม้ที่อุณหภูมิสูง การก่อตัวของคาร์บอนโฟม / เส้นใยพบจะไม่อ่อนไหวกับความเข้มข้นของญาติของออกไซด์เจือปนอยู่ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า แหล่งใหญ่ของคาร์บอนอาจจะหายจากเศษโลหะที่ไม่ใช่ของขยะอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการใช้งาน เช่น ปฏิกิริยา การลดคาร์บูไรเซชั่น , โลหะและวัสดุผสมคาร์บอน หรือเป็นแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานคำสำคัญเส้นใยคาร์บอน ; โฟม คาร์บอน PCBs ; ของเสีย ; ทรัพยากรคาร์บอน ; การกู้คืนวัสดุ