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LED光源目前有多种形态，为了有效回收它们，首先必须打碎成组成部件，在回收LED二极管本身时，它们尽可能保持完好以便收集是很关键的。Credit: Fraunhofer ISC/IWKS

发光二极管(LED)被用在电视机、灯具、光源等很多产品中，此外他们也在更大程度上渗透了汽车照明市场，然而，今天却没有回收这些物品的合适工艺。不过现在研究者们已经研发出一种机械分离LED的方法。

现代光源使用各种材料制造，外壳用玻璃或塑料，散热器含陶瓷或铝，而电阻和电缆则含铜。最有价值的材料是在LED本身内部，他们是半导体二极管中的铟和镓及荧光粉中的稀土元素铕或铽，它们使得制造二极管相对昂贵、利润微薄。“现在回收业者们正在开始收LED产品，但是因为目前尚无合适的回收工艺，它们往往只是被存起来而已，主要目标是回收值钱的材料，回收业者开始处理LED只是个时间问题，”弗劳恩霍夫材料回收和资源策略项目组的Jörg Zimmermann说。

用冲击波帮助分离组件

研究者们使用“电动液压粉碎”工艺把LED灯具打碎成零件而不伤及LED本身，它在水浴中用电脉冲产生的冲击波在组件的预定断裂点上把它们分开，然后组件就可以单独回收。研究者们把他们的实验装置调整为回收LED改装日光灯管，这些灯管形似传统日光灯管，使用标准日光灯管插口。“这种方法在原理上对于其它大小的LED也适用，比如用于电视机或车灯的LED，以及其它电器中的LED，”Zimmermann解释道。

有效回收工艺的先决条件是整齐地分离组件，“为了有效地分离和回收LED灯具的所有组件，需要一个完全不同的方式来产生大量半导体和荧光材料，”Zimmermann说。如果整个灯管都被碾碎，分离产生的材料混合物就会更困难。把LED灯具分解到组件级，也使得回收更多其中所含材料变得更容易，这是通过收集大量富含这些元素的相似组件来达成的。Zimmermann澄清说，这种工艺只有涉及量大，对回收业者和制造业者才是有利可图的。

“我们还在测试该粉碎工艺是否能重复进行，直到所需材料被分离，”Zimmerman说，研究者们可以调节实验装置的参数，像液体的类型和数量、容器大小，或者脉冲电压，使得分离精确地发生在特定的断裂点上。“特定来说，是脉冲个数决定了组件将被如何分离，”电动液压粉碎工艺目前正在详细研究和进一步改善，并推广到其它LED应用领域，“我们的研究已经展示出机械分离是提高LED灯具回收经济性的可行方法，”Zimmermann说。

本文译自 Phys，由 王丢兜 编辑发布。

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