Microwave-Assisted Pyrolysis of Carbon Fiber-Reinforced Polymers and Optimization Using the Box–Behnken Response Surface Methodology Tool
Notice bibliographique
Résumé
This article introduces an eco-friendly method for the reclamation of carbon fiber-reinforced polymers (CFRP). The research project involved numerous experiments using microwave-assisted pyrolysis (MAP) to explore a range of factors, such as the inert gas flow, the power level, the On/Off frequency of rotation, and the reaction duration. To design the experiments, the three-level Box-Behnken optimization tool was employed. To determine the individual and combined effects of the input parameters on the thermal decomposition of the resin, the data were analyzed using least-squares variance adjustment. The results demonstrate that the models developed in this study were successful in predicting the direct parameters of influence in the microwave-assisted decomposition of CFRPs. An optimal set of operating conditions was found to be the maximum nitrogen flow (2.9 L/min) and the maximum operating experimental power (914 W). In addition, it was observed that the reactor vessel's On/Off rotation frequency and that increasing the reaction time beyond 6 min had no significant influence on the resin elimination percentage when compared to the two other parameters, i.e., power and carrier gas flow rate. Consequently, the above-mentioned conditions resulted in a maximum resin elimination percentage of 79.6%. Following successful MAP, various post-pyrolysis treatments were employed. These included mechanical abrasion using quartz sand, chemical dissolution, thermal oxidative treatment using a microwave (MW) applicator and thermal oxidative treatment in a conventional furnace. Among these post-treatment techniques, thermal oxidation and chemical dissolution were found to be the most efficient methods, eliminating 100% of the carbon black content on the surface of the recovered carbon fibers. Finally, SEM evaluations and XPS analysis were conducted to compare the surface morphology and elementary constitution of the recovered carbon fibers with virgin carbon fibers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».