震荡阶段与此同时将相邻层保持在低温温度下时的轴测投影视图；
[0042]图6是当光电模块经受液体混合物吹入以及随后这些层最终分层时的轴测投影分解图；
[0043]图7是说明在整个低温过程期间温度随着时间变化的图表。
[0044]图8是关于应力和机械变形、温度、由通过固有的第一共振频率和所施加相对作用力导致的振动而引起的变形随着时间而变化的图表。
【具体实施方式】
[0045]根据本发明的热机控制的低温分层方法是基于以下工艺的:采用与刚性部件(在光电嵌板情况下单体、多晶或非晶)邻近的塑料材料不同的热膨胀性能以及采用不同延展性/脆性曲线，其可能伴随同步机械振动一起产生了同样受控的热机分层效果。
[0046]并且，实际上，与由以第一固有共振频率振动所导致的机械作用相结合的适当温度转换管理是一种机理，该机理允许不同性质和特性的材料分离，从而在过程结束时回收了处于一种状态下的多层元件的组成部分，在所述状态下这些组成部分可在没有任何特殊处理的情况下再次使用，从而基本上获得了对该部件或者其零件的使用年限的延长。
[0047]应用根据本发明的方法的实例是用于回收存在于光电模块内的电子级硅。
[0048]因此，如图2和3中所图释的那样，每个光电模块A包括以下层:
[0049]硅或者不同导体或半导体材料M的层；
[0050]一对乙稀乙稀基乙酸酯(Ethylene-vinyl-acetate)P的聚合物层；
[0051]后部的聚合物防水涂层C1;
[0052]前部的钢化玻璃层C2。
[0053]如图1中所图释的那样，该方法包括以下步骤:
[0054]-以一段给定时间对待处理的所有部件层进行温度稳定和均化，以使得所有层通过将所述部件布置在已调节的环境(例如，气候室)中而达到相同的低温温度；在所描述的情况下，多层部件是光电模块A。
[0055]-当温度稳定时，接下来借助于低温冷却系统I对光电模块A并且尤其是对靠近半导体层M的层进行一段迅速或者特别迅速的冷却时期，所述低温冷却系统设置用于借助于流体压缩机或者提供了温度调节可能性的其他适当系统对冷载体的流速和压力进行连续控制，正如图4和7中所图释的那样。
[0056]-高冷却低温系统装备有允许对冷却条件(即，冷冻载体的温度和流速两者)进行实时控制的系统。
[0057]-正如图5、7和8中所图释的那样，第二阶段随后跟随着一个阶段，在该阶段中，在以受控的频率将热循环施加到半导体材料层M(金属的，硅)。这产生了处于低温温度P下的层与处于较高温度下的半导体材料层M之间的温差。由此，由不同温度下的不同机械膨胀特性获得了益处，从而产生了多层部件A的各个层之间的不同切向应力；该应力被定义为“热力分层应力或者ττ”。
[0058]-所述阶段通过选择系统2来实现，从而在没有加温具有低导热性的相邻层P的情况下仅仅将热量提供给了高导电层Μ。该系统2可以是基于焦耳热量效应的接触性系统，焦耳热量效应是在光电嵌板的情况下由采用二极管的级联特性通过叠加大于内部电路内阻抗的电流所导致的，或者通过由不接触的直接照射或者任何其他等同系统所得到的辐射激励所导致的。此外，总是在模块A的冷却状态下以及半导体层M的同时加热下，可能恰好根据这些部件，施加整个元件A或者多层组合的控制频率下的弯曲应力循环，以产生次要的机械剪切应力(在此定义为机械分层应力或者τΜ)，其介于半导体层M与邻近层P之间，其频率与热力循环同相，并且产生了总分层应力，该总分层应力各个效果是协作的。导致元件A的振动的弯曲作用是通过适当的振动系统3实现的。
[0059]-下列阶段提供了通过外层P与半导体层M之间的热分层应力和机械分层应力的整体效果所导致的受控分层，从而产生了相对的滑动作用，该相对的滑动作用由经受剪切作用力τΤ(]Τ= τ Τ+τΜ的材料的不同膨胀τ Τ(]Τ平面掌控。
[0060]-在最后阶段，其目的是借助于系统4获得层P从钢化玻璃C2的最终分层，在受控压力和流速下液体的混合物如图6所示那样被引入，从而允许将塑性部件与刚性部件最终分离。这是由于在结构性能方面的改变以及所述塑性材料(人工诱导老化机理)的键合而引起的。
[0061]在吹入阶段结束时，该过程借助于适当的适于产生应力的机械系统继续进行一个或多个外层相对于半导体材料层M的机械分离，该应力是切向于且垂直于层平面，并且通过接触系统而引发它们，例如通过接触式按压系统5而引发它们，也就是说，通过借助于刚性停止系统进行机械切削，从而影响了外层的厚度。
【主权项】
1.一种热机控制的低温分层方法，所述方法用于完全回收涂覆有塑料材料的刚性的单体材料、多晶材料或者非晶材料，所述方法包括使用下述器件:至少一个用来使得其元件或者部件进行受控低温冷却的受控低温冷却系统(I);至少一个用于高速加热的选择性温度控制系统(2);用于产生处于固有的第一共振频率下的振动的高频运动传送系统(3);，至少一个处于受控压力下的吹入系统(4);至少一个动力传输系统；以及至少一个用于对层进行操作的机械执行器(5);该方法的特征在于下述阶段: -以给定时间对所有层进行温度均一化； -借助于受控低温冷却系统(I)在靠近待回收的材料层的层的低温温度下进行迅速或者超级迅速冷却，从而通过流体压缩机或者其他适当系统来控制冷载体的流速和压力； -当低温温度稳定时，在待回收的材料层中以受控频率进行热力循环叠加，以在显著更高的温差下传递在保持在低温温度的外层与待回收的层之间的温差，从而在不同温度下采用不同的膨胀机械性能，然后在这些层之间产生不同的分享应力(在此称为热力分层应力或者τ τ); -始终在稳定的低温温度的状况下，可能同时叠加在第一共振频率下由整个元件的振动或者多层组合的振动所控制的弯曲应力的循环；这种动作在待回收的材料层与邻近层之间产生了次要的机械剪切应力(在此称为机械分层应力或者τΜ)，机械剪切应力的频率与热力循环同相并且产生了总分层应力，该总分层应力相比于各个效果是协作的。 -在受控压力和流速下吹入液体混合物，用于对这些层进行最终分层，或者将这些层完全浸入到液体或气体混合物中； -一个或多个外层相对于待回收的材料层的机械分离也是借助于适当的机械作用装置通过浸入到适当的液体或气体混合物中进行的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，受控低温冷却系统(I)适于冷却并且用于实时控制冷却条件，也就是说，冷冻的冷载体的温度和流速。3.如上述权利要求所述的方法，其特征在于，冷载体压缩机连续地控制压力和流速，并且冷载体压缩机适合于在低于O摄氏度的温度下操作。4.按照前述权利要求所述的方法，其特征在于，经由选择性感应加热系统(2)通过直接接触或者非直接接触来实现差分加热，所述选择性感应加热系统(2)适合于在没有加温相邻层的情况下专门影响待处理的多层部件的高导热率层，所述高导热率层即待回收的材料。5.如权利要求1和4所述的方法，其特征在于，在非接触性系统的情况下，选择性感应加热系统能够是磁感应型的，照射感应型的或者辐射感应性的；而在直接接触性系统的情况下，选择性感应加热系统能够是导电型的或者导热型的或者类似类型的。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，材料的分离是通过在待回收的材料层的受控频率下施加热力循环而专门获得的，或者材料的分离在没有叠加处于固有的第一共振频率下的振动的情况下而专门获得的。7.如前述权利要求所述的方法，其特征在于，液体和/或气态混合物在受控压力和流速下用于层(C2、P、Μ、Cl)的最终分离的吹入通过压缩机完成，或者在浸有待处理的元件(A)的受控的环境室内完成。8.如前述权利要求所述的方法，其特征在于，元件(A)的层(C2、P、M、CI)的分离借助于下述方式来实现:即经由接触式按压系统或者经由借助于刚性离合器系统的机械切削来分配和传送到所述层(C2、P、M、CI)的剪切应力来实现，从而影响外层(C2、P，CI)的厚度。9.热机控制分层低温方法，所述方法用于完全回收涂覆有塑料材料的刚性单体材料、多晶材料或者非晶材料，其中层(C2、P、M、CI)的分离通过低化学侵蚀性液体混合物的吹入来实现，或者通过将元件(A)完全浸入到处于所述液体和/或气体混合物的饱和状态下的受控环境室内来实现。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，适当的方式或者方法能够通过加速老化而使得塑料部件(P)的机械性能感应降解。
【专利摘要】本发明的目的是提供一种用于从多层人工制品中回收原材料的方法。该方法包括使得待回收的材料处于低温状态，并且利用了不同材料的不同层的不同热力和弹性性能。
【IPC分类】B09B5/00, B29B17/02, B32B43/00, B09B3/00
【公开号】CN105246604
【申请号】CN201380076508
【发明人】M·达西斯蒂
【申请人】巴里理工大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2013年5月8日
【公告号】EP2973744A1, WO2014141311A1