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Record W1555131098

Recycling thermoset composite waste from the aerospace industry

2014· article· en· W1555131098 on OpenAlexaboutno aff
Stefan Andjelic

Bibliographic record

VenueArchipelago (Université du Québec à Montréal) · 2014
Typearticle
Languageen
FieldEngineering
TopicFiber-reinforced polymer composites
Canadian institutionsnot available
Fundersnot available
KeywordsMaterials sciencePhysicsComposite materialChemistryNuclear chemistry
DOInot available

Abstract

fetched live from OpenAlex

L'utilisation croissante des composites thermodurcissables renforcés de fibres de carbone (CFRPs), dans l'industrie aérospatiale, génère une quantité importante de déchets composites. Actuellement, la grande majorité de ces déchets composites sont envoyés dans les sites d'enfouissements. Donc, le recyclage des CFRPs permettrait de réduire la quantité de déchets composites et de récupérer des fibres de carbone. Dans ce travail, les fibres de carbone recyclées "Prepreg" et "Tooling" ont été récupérées des CFRPs générés par l'industrie aéronautique canadienne avec un procédé de pyrolyse, à l'échelle commerciale, de Materials Innovation Technologies. Les propriétés morphologiques, mécaniques et de surface des fibres de carbone recyclées ont été caractérisées par les techniques suivantes; microscopie électronique à balayage (MEB), mesures de densité par pycnométrie, tests de micro-traction, analyse BET, spectroscopie de photoélectrons rayons-x (XPS), analyse de mouillabilité par l'angle de contact dynamique et l'adhérence interfaciale par des essais de micro-gouttelettes avec une résine époxy. Les fibres de carbone recyclées conservent une bonne tenue mécanique et adhésive, de qualité comparable à des fibres de carbone neuves. Cependant, le traitement par pyrolyse a modifié leurs propriétés de surface par l'élimination de la résine et de la couche de "Sizing", révélant ainsi les topographies de surface. Le chapitre I couvre la théorie sur les matériaux composites structuraux, les systèmes de résine et les fibres de carbone. De plus, des technologies de recyclage des CFRPs sont présentées et évaluées. La pyrolyse a été déterminée comme la technologie la plus économiquement viable, car elle permet de récupérer des fibres de carbone de hautes qualités. Enfin, plusieurs méthodes de re-fabrication des composites thermodurcissables utilisant les fibres de carbone recyclées ont été explorées. Le chapitre II présente les résultats de l'effet du traitement par pyrolyse sur la mouillabilité et l'adhérence interfaciale des fibres de carbone recyclées avec une résine époxy. La mouillabilité et l'adhérence entre la surface des fibres de carbone recyclées et la résine époxy sont principalement affectées par les interactions acide/base de Lewis des groupes fonctionnels oxygénés de surface, ainsi que, par l'encastrement ("Interlock") mécanique. L'encastrement mécanique semble être le paramètre prédominant, car les fibres striées de "Prepreg" ont une adhésion interfaciale, avec une résine époxy, plus élevée que les fibres lisses de "Tooling". Par conséquent, les topographies ont été jugées extrêmement importantes pour prédire la performance des composites re-fabriqués avec des fibres de carbone recyclées. Le chapitre III présente une méthode de re-fabrication des composites thermodurcissables contenant des fibres de carbone recyclées. Les fibres de carbone recyclées ont été réintégrées dans de nouveaux composites thermodurcissables en fabriquant des plaques résine époxy/fibres de carbone recyclées. Un procédé de cardage suivi d'un traitement par ultrasons permet de fabriquer des mattes de fibre de carbone recyclées, qui sont alignées de façon aléatoire. Ces mattes ont été utilisées pour fabriquer des plaques résine époxy/fibres de carbone recyclées, avec des fractions volumétrique de fibre jusqu' à 40 %, par le moulage infusion/compression. Les propriétés mécaniques des plaques composites ont été évaluées par des essais de traction et flexion. Les plaques composites qui contiennent des fibres de carbone recyclées ont des propriétés mécaniques comparables à celles qui contiennent des fibres de carbone neuves. Ce travail démontre l'énorme potentiel de re-fabrication des composites thermodurcissables à partir fibres de carbone recyclées. Ces matériaux peuvent être utilisés dans des applications adaptées à l'industrie aérospatiale ou dans d'autres marchés.

Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.

How this classification was reachedexpand

Full frame machine prediction

Teacher imitation

Not calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.

metaresearch head score (Codex)0.000
metaresearch head score (Gemma)0.000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cValidation status: machine_predicted_unvalidated
Candidate categoriesnone
Consensus categoriesnone
DomainCandidate signal: none · Consensus signal: none
Study designCandidate signal: Not applicable · Consensus signal: none
GenreCandidate signal: Empirical · Consensus signal: Empirical
Teacher disagreement score0.003
Threshold uncertainty score0.009

Distilled classifier scores by category (both heads)

CategoryCodexGemma
Metaresearch0.0000.000
Meta-epidemiology (narrow)0.0010.000
Meta-epidemiology (broad)0.0010.001
Bibliometrics0.0020.002
Science and technology studies0.0010.000
Scholarly communication0.0010.001
Open science0.0000.000
Research integrity0.0010.000
Insufficient payload (model declined to judge)0.0030.001

Machine scores (provisional)

The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.

Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.

Opus teacher head0.004
GPT teacher head0.149
Teacher spread0.145 · how far apart the two teachers sit on this one work
Validation statusscore_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from it

Classification

machine, unvalidated

Machine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.

The models applied no category: nothing in the taxonomy fit this work.
Study designNot applicable
Domainnot available
GenreEmpirical

How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".

Quick stats

Citations0
Published2014
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