废弃手机锂离子电池机械破碎的基础研究

对废弃手机锂离子电池的结构特点进行分析,并研究其抗压、抗拉、抗弯、抗剪、抗冲击破碎力学性能。选择以水为介质的湿法冲击式破碎机对其进行破碎研究。研究结果表明:废弃手机锂离子电池各组分的结合方式易于破碎解离,属韧而软的塑性材料;弯力、剪切力、冲击力有利于实现锂离子电池的破碎;钴酸锂、碳素材料主要富集在粒度低于0.250 mm的破碎产物中,而塑料外壳、隔离膜、铜箔、铝箔等物质主要富集在粒度高于0.250 mm的破碎产物中;钴酸锂在粒度为0.075~0.125 mm的破碎产物中富集,其Co质量分数为36.58%;碳素材料在粒度为0.125~0.250 mm和低于0.075 mm这2种破碎产物中富集,其质量分数分别为73.39%和72.65%;湿法冲击破碎可以有效实现废弃手机锂离子电池的选择性破碎。     

低温碱性熔炼分离提取废弃电路板粉末中两性金属

模拟废弃电路板破碎、分选后得到的多金属富集粉末,通过单因素实验和正交试验,采用低温碱性熔炼研究熔炼温度、熔炼时间和盐料质量比对其中有价金属分离提取率的影响.结果表明,最佳条件为熔炼温度400℃,熔炼时间1.5h,盐料质量比3.5,其中盐料质量比对两性金属提取率影响最显著.在最佳条件下,两性金属提取率为Sn 83.6%、Al 92.7%、Zn80.9%及Sb 34.5%,以可溶盐形式富集在浸出液中,铜等其他成分则于渣中富集,有效实现了两性金属与其他金属的分离.     

废弃印刷线路板中金属的气流分选富集

采用气流分选技术对破碎解离后的废弃印刷线路板进行分离富集,重点考察了不同粒径下气流分选富集金属的效果.结果表明,在粒径范围为0.125～0.300, 0.3～0.5, 0.5～0.8 mm时,最佳的分选操作气速分别为0.78～0.85, 1.27～1.41, 2.12 m·s-1, 总金属的回收率分别为95%,95%,93%; 铜的回收率分别为96%,96%,92%,铜的含量(w)分别为59%,67%,52%.     

基于高压电脉冲的磁铁石英岩预处理

采用一种新型实验室高压电脉冲矿石预处理技术及“预处理—破碎—磨矿—弱磁选”流程,考察了高压电脉冲预处理技术对大孤山磁铁石英岩的粉碎产品及磁选精矿品位的影响.试验结果表明,在磨矿浓度为70%,磨矿时间为3min,磁场强度为111.4kA/m,磁选时间为3min的条件下,预处理磁选精矿品位提高7.26%.单体解离度分析表明,预处理产品的粒级分布更均匀,有用矿物的单体解离度提高17.78%(-0.50mm粒级).采用SEM观察其微观结构,预处理破碎产品内部的裂纹主要在相邻的不同矿物界面之间产生并发展.高压电脉冲预处理技术通过促进矿石内部不同矿物晶界处微裂纹的产生和发展,减少磨矿时间,从而降低能耗.     

热应力-应变对线路板热物理改性影响研究

文章根据废电路板材料热、力学性质差异,提出了加热改性预处理的技术方法.该方法基于物理改性和微观破坏,以提高破碎解离效率,实现金属与非金属的高度解离.通过加热改性处理,结合ANSYS有限元热应力模型,对改性作用进行分析;从环境风险管理的角度,评估热处理过程环境影响;从分离产物及其再生利用角度对加热改性处理后分离的非金属物料进行表征.研究结果可以为废电路板机械物理技术的提升和新工艺的开发提供理论基础,并为其他层压复合材料类废弃物资源化处理技术提供方法参考.     

基于可资源化的废弃印刷线路板的破碎及破碎性能

经对各种破碎机型的比较,及对废弃印刷线路板材料性能的研究,提出了采用剪切式旋转破碎机和冲击式旋转磨碎机相结合的2级破碎方式对废弃线路板进行粉碎.对物料颗粒在冲击粉碎过程进行了受力分析,在此理论分析的基础上,确定冲击破碎机的工艺参数.结果表明,该粉碎方式能对废弃线路板有效粉碎,同时对线路板中金属和非金属能有效地解离,不带电子元件的废弃印刷线路板物料在1.2 mm以下达到完全解离,而带电子元件的废弃印刷线路板则在0.6 mm以下完全解离,同时对不同物料的解离机理作了探讨和分析.从耗能的角度,用面积粉碎模型推导了废弃印刷线路物料粉碎所需能耗的经验公式.     

三层串联EFP成型与分离行为

针对三层串联EFP成型及分离问题,采用数值模拟方法,描述了三层串联EFP成型过程,揭示了三层药型罩材料匹配对串联EFP分离行为的影响规律.结果表明:三层串联EFP成型过程包括冲击、闭合和自由飞行三个阶段.冲击阶段:三层罩主要在轴向发生相互碰撞,实现动能交换,形成速度差,是导致三层串联EFP分离的主要原因;闭合阶段:三层罩逐渐拉伸闭合,并同时在径向和轴向发生碰撞,影响三层罩的成型和分离特性;自由飞行阶段:三层串联EFP形貌和速度趋于稳定,彼此间不再发生碰撞,三层串联EFP之间的距离随时间逐步增大.与此同时,三层药型罩材料匹配显著影响串联EFP分离行为,45#钢罩能够实现与前铜罩的快速分离,同时阻滞后铜罩的有效分离.进一步与脉冲X光实验结果相比,数值模拟与实验结果基本吻合,验证了数值模拟的有效性.      

三层串联EFP成型与分离行为

针对三层串联EFP成型及分离问题,采用数值模拟方法,描述了三层串联EFP成型过程,揭示了三层药型罩材料匹配对串联EFP分离行为的影响规律.结果表明：三层串联EFP成型过程包括冲击、闭合和自由飞行三个阶段.冲击阶段：三层罩主要在轴向发生相互碰撞,实现动能交换,形成速度差,是导致三层串联EFP分离的主要原因;闭合阶段：三层罩逐渐拉伸闭合,并同时在径向和轴向发生碰撞,影响三层罩的成型和分离特性;自由飞行阶段：三层串联EFP形貌和速度趋于稳定,彼此间不再发生碰撞,三层串联EFP之间的距离随时间逐步增大.与此同时,三层药型罩材料匹配显著影响串联EFP分离行为,45#钢罩能够实现与前铜罩的快速分离,同时阻滞后铜罩的有效分离.进一步与脉冲X光实验结果相比,数值模拟与实验结果基本吻合,验证了数值模拟的有效性.     

原位观察铜网格增强Al/Cu复合材料的断裂行为

将一种按正交法编织的铜网格作为增强体引入到铝基体中制备了Al/Cu复合材料,再借助原位拉伸扫描电镜(SEM),观察了铝铜复合材料的组织演变,研究了其断裂机理与力学性能之间的关系.结果表明:在相同轧制变形量下,25 ℃冷轧和400 ℃热轧均可破碎增强体铜网格,并使其均匀分布于基体铝板.复合板原位拉伸下的载荷-位移曲线均表现出明显的弹性阶段、塑性阶段和失效阶段,微裂纹在Cu颗粒周围和应力集中处萌生,主裂纹及其扩展主要是Cu颗粒周围界面分层开裂与微裂纹沿滑移线方向的扩展共同作用下形成的,并且最终沿滑移线的断裂路径与单轴拉伸方向呈45°.发生在Al层的塑性断裂和Al/Cu结合界面上的界面分层断裂是Al/Cu复合板两种主要的失效方式.     

床面倾角对高频气力分选机分选金属影响

为研究床面倾角对分选废旧电路板中金属分布规律和金属回收率的影响,采用自制高频气力分选机分选0.75~0.125 mm废旧电路板粉末,通过ICP-AES测定分选产品.结果表明:当床面倾角在操作范围内变化时,铜的分布规律最明显,最高富集比为5.88;密度比铜密度大和与铜密度相近的金属如铅、锌、锡等富集效果明显,分布规律与铜相似;密度比铜密度小很多的金属如铝、镁等富集效果不明显,错配率较高.金属的回收率变化趋势与铜的回收率的变化趋势高度吻合;铅、锌、锡这三种高密度金属的回收率较高,最高回收率都在90%以上;但低密度金属(铝、镁)的回收率很低,物料损失较多,所以若要分离富集该类金属,须对分选后的物料进行二次分选并注意分选过程中物料的损失.     

Built-up Effect of Core Material for Microencapsulated Flame Retardant Containing Dimethyl Methyl Phosphate

The flame retardants containing organophosphorus compounds have extensively been used inthe flame retarding of polymer materials.Among others,dimethyl methyl phosphate (DMMP) was applied in flame retarding of polyurethane owmg to its so much merit.However,the water-soluble property of DMMP restricted its application in textile fabric.The flame retardtag systemcontainirm DMMP will be microencapsulated to form a novel flame retardant that could be used in textiles.We have studied the builtup effect of DMMP with some inorganic compounds to improve the afterflame and afterglow suppression in the flame retarding system.The experimeatal data indicated that inorganic compounds containing various non-metal elements P,N,B and metal ions Mg2 ,Al3 ,Ca2 ,Zn2 ,Cu2 ,Mn4 could be applied in flame retarding systems as additives to effectively suppress afterflame or afterglow.     

EPDM阻燃热防护材料在锂离子电池热失控中的研究

研究了三元乙丙橡胶（EPDM）阻燃热防护材料配方中的阻燃剂、厚度对其性能的影响,以及在锂离子电池中的应用效果.结果发现具有阻燃配方的EPDM的背面温度低于未加阻燃剂的EPDM,随阻燃剂的加入和样品厚度的增加,EPDM的背面温度降低、阻燃性能提高.在火源温度为500℃的条件下,厚度为3,6 mm加阻燃剂的EPDM的稳定温度分别为185.1,165.7℃.选用厚度3 mm的阻燃EPDM作为锂电池组的热防护材料,电池热失控过程中仅1块电池发生爆炸,而未进行热防护的电池组中共有5块电池相继发生爆炸.以电池组为中心,在无热防护的锂电池组燃烧爆炸实验时,距电池组半径30 cm处圆形区域温度均受到电池燃烧爆炸的影响而达到高达300℃的高温,属于十分危险的范围;而在使用EPDM热防护材料对锂离子电池进行防护后,此区域的温度在20~28℃之间浮动,属于十分安全的温度范围.      

含磷苯并咪唑基铜配合物合成及阻燃环氧树脂的性能

为了改性环氧树脂阻燃性能,通过取代反应和缩合反应制备一种新型含磷/氮二元杂化物—磷酸4-(1H-苯并咪唑-2-基)-苯基酯二苯酯(PBIm),并作为有机官能团与乙酸铜-水合物反应合成含磷苯并咪唑基铜配合物阻燃剂PBIm-Cu,将其添加到环氧树脂(EP)中,制备阻燃环氧树脂复合材料(PBIm-Cu/EP).通过红外光谱、X-射线光电子能谱、核磁氢谱和核磁磷谱对阻燃剂PBIm和PBIm-Cu进行结构表征.采用热重分析仪(TGA)、极限氧指数测定仪(LOI)和锥形量热仪(CCA)测试复合材料的热稳定性和阻燃性能.PBIm-Cu质量分数为7%的PBIm-Cu/EP体系在垂直燃烧测试中通过了 V-1级,LOI增加到31.6%,并且,峰值放热速率(PHRR)、总热释放量(THR)和总排烟量(TSP)较纯EP分别降低64%,41%和43%,残重率达到了26.7%.SEM 结果显示:PBIm-Cu/EP材料燃烧后碳层表面光滑连续且致密.     

木质素废旧聚氨酯制备轻型阻燃保温材料试验

按配比加入酚醛树脂、阻燃剂、发泡剂、乳化剂、碱木质素、液化废旧聚氨酯,制成木质素废旧聚氨酯.试验结果表明:随着固化剂的增加,固化时间缩短,表观密度增加,抗压强度增强,泡沫质量较好;加入次磷酸铝和二乙基次磷酸铝能明显改善酚醛树脂的阻燃性,加入5 g次磷酸铝和二乙基次磷酸铝时效果最好.这种轻型阻燃保温材料具有酚醛树脂泡沫的优点,同时由于添加了木质素提高了阻燃性.采用废旧聚氨酯作为添加成分,可以大大减少生产成本,保护环境,提高了资源的利用率.     

结合磷型丙烯酸酯阻燃压敏胶的制备与性能

将丙烯酸聚醚磷酸酯与丙烯酸酯进行自由基溶液聚合,制得具有本征阻燃性能的结合磷型丙烯酸酯共聚物溶液,然后将该溶液与油性聚磷酸铵浆料共混制得结合磷型丙烯酸酯阻燃压敏胶。考察了引发剂用量、单体配比、丙烯酸聚醚磷酸酯用量、聚磷酸铵用量等因素对压敏胶的压敏性和阻燃性的影响规律,并用IR和TG对共聚物进行了表征。结果表明,当丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸和丙烯酸聚醚磷酸酯（PAM 300）的质量比为56.0∶4.2∶23.7∶14.0:2.1∶10.0,引发剂质量分数为0.6%,聚磷酸铵质量分数为24%时,可制得阻燃性和压敏性均佳的压敏胶,所得压敏胶阻燃性能和常规性能均与进口阻燃压敏胶BMS5-133D的性能相当。     

压延铜箔生产工艺概述

综述了国内外压延铜箔的生产现状,分析了压延铜箔的生产工艺和关键技术,指出厚度控制、表面质量和表面处理是铜箔生产的关键环节,全面、全过程和全员参与的质量管理制度是压延铜箔生产的保证;介绍了电子铜箔的种类、应用领域和工业标准;综合对比了电解铜箔与压延铜箔的性能,与电解铜箔相比,压延铜箔具有更好的延伸性和耐折性,更高的软化温度和强度,更低的表面粗糙度,指出压延铜箔是制造挠性印刷线路板基板的关键材料.     

阻燃剂对PVA/松木锯末复合材料的性能影响

探索阻燃剂对聚乙烯醇(PVA)/松木锯末复合材料的力学和阻燃性能影响。以Mg(OH)2和Al(OH)3为阻燃剂,热压成型制备PVA/锯末复合材料,探讨阻燃剂类型和用量对复合材料的力学和阻燃性能影响。结果表明,Mg(OH)2量对复合材料的抗拉强度影响大,对扯断伸长率和邵氏硬度影响较小。Al(OH)3量对复合材料的力学性能影响较小,且阻燃性优于Mg(OH)2,当添加量达7.0%,复合材料的燃烧速度仅为6.5mm/min,阻燃级别可达FH—1。     

氢氧化镁/可膨胀石墨/聚丙烯复合材料的热降解过程与燃烧行为

以可膨胀石墨(EG)和氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂，通过熔融共混法制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)复合材料(EG/PP、MH/PP和MH/EG/PP)，采用热重法研究了复合材料的热降解过程，以氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)评价研究了复合材料的阻燃性能，采用锥形量热仪研究了复合材料的燃烧行为.结果表明:MH和EG间存在显著的协同阻燃作用，在阻燃剂质量分数为60%时，MH与EG质量比为5 : 1的MH/EG/PP材料其氧指数可以达到29.7，与MH/PP复合材料相比提高了11.2%；EG与MH协同具有良好的降低热释放作用，与PP和MH/PP相比，MH/EG/PP复合材料的热释放速率峰值(peak-HRR)分别降低了73.9%和34.2%；EG和MH的协同作用大幅度降低了MH/EG/PP的质量损失速率；结合残炭的形貌结果，揭示了EG和MH协同阻燃机理的关键在于增强了炭层的隔热和隔氧作用.