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碳纖維及其復(fù)合材料的研究應(yīng)用進(jìn)展

碳纖維是一種含碳量高于 90 的無機(jī)高分子 % 纖維 。其中含碳量高于 99 的稱石墨纖維。碳纖 % 維的軸向強(qiáng)度和模量高，碳纖維建筑補強(qiáng)布價格， 無蠕變， 耐疲勞性好， 比熱 及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間， 熱膨脹系數(shù)小， 耐 腐蝕性好， 纖維的密度低， X射線透過性好。碳纖維 作為一種高性能纖維， 具有高比強(qiáng)度、 高比模量、 耐 高溫、 抗化學(xué)腐蝕、 耐輻射、 耐疲勞、 抗蠕變、 導(dǎo)電、 傳 熱和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。此外，碳纖維建筑補強(qiáng)布批發(fā)， 還具 有纖維的柔曲性和可編性。碳纖維既可用作結(jié)構(gòu)材 料承載負(fù)荷， 又可作為功能材料發(fā)揮作用。因此碳 纖維及其復(fù)合材料近幾年發(fā)展十分迅速。

碳纖維如何應(yīng)用在土木工程中？

碳纖維在土木工程應(yīng)用的大障礙是它的價格，因此如何降低碳纖維的成本，增大碳纖維的使用數(shù)量是急需解決的關(guān)鍵課題，這主要涉及到原材料和生產(chǎn)技術(shù)兩個方面。既要不斷改善碳纖維及其基體、粘結(jié)材料的性能，使其滿足如高溫、腐蝕等特殊環(huán)境的要求，又要開發(fā)出符合土木工程中大結(jié)構(gòu)尺寸需求的生產(chǎn)技術(shù)。另外，碳纖維建筑補強(qiáng)布，碳纖維本身的研究理論還不充分，常州碳纖維建筑補強(qiáng)布，在土木工程中的設(shè)計理論也不成熟，還只能依靠使用較大的安全系數(shù)來保證結(jié)構(gòu)的可靠性。國內(nèi)外對使用碳纖維所制定的標(biāo)準(zhǔn)也存在很大的差異，統(tǒng)一及加強(qiáng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定也是推廣其應(yīng)用的一個關(guān)鍵所在。碳纖維突出優(yōu)點是它的比強(qiáng)度和比模量都很高，將其制成輕質(zhì)高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)形式是未來發(fā)展的主要方向。碳纖維的綜合性能優(yōu)異，使其同時作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料的應(yīng)用研究也相當(dāng)重要，它可以解決許多場合其它材料無法解決的問題。目前，碳纖維與混凝土的結(jié)合主要是在加固方面，而在原始結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用較少。因成本問題，yong久性模板還以玻璃纖維為主。碳纖維在這方面應(yīng)用的研究工作正處于起步階段，于梁、柱構(gòu)件，還沒有混凝土樓板和墻的報道。因而碳纖維在土木工程中應(yīng)用具有非常廣闊的發(fā)展空間。