碳纖維復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料一、概況二、結(jié)構(gòu)—性能三、特點及優(yōu)勢四、應(yīng)用五、發(fā)展前景一、概況

在復(fù)合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。二、結(jié)構(gòu)—性能

1、結(jié)構(gòu)碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。2、性能化學(xué)性能碳纖維具有穩(wěn)定價態(tài)，具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)！耐強酸、耐強堿等優(yōu)異性能！物理性能耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱比重不到鋼的1/4

抗拉強度一般是鋼的7~9倍三、特點及優(yōu)勢

1、特點1.抗拉強度高，是同等截面剛才的7-10倍。 2.重量輕，密度只有普通鋼材的四分之一。3.耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。4.施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。5.適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固。6.可大幅度提高構(gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。2、優(yōu)勢1、高強度（是鋼鐵的5倍）

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)3、出色的抗熱沖擊性

4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小)5、熱容量?。ü?jié)能）

6、比重?。ㄤ摰?/5）

7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能

四、應(yīng)用碳纖維加固碳纖維布碳纖維棒碳纖維管碳纖維

加固碳纖維用途使用工藝原理碳纖維適用范圍碳纖維特點碳纖維加固用途混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固。受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護和加固碳纖維使用工藝原理

將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料（單向連續(xù)纖維）；用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。碳纖維適用范圍

碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補強。

（1）宇航：機身、方向舵、

火箭的發(fā)動機殼、導(dǎo)彈散

流器、太陽能電池板等

（2）體育器材：汽車部件、摩托車零件、釣魚桿、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等

（3）工業(yè)：發(fā)動機部件、混凝土結(jié)構(gòu)物補強材料、風機葉片、傳動軸、以及電器零部件等

碳纖維管

又稱碳素纖維管，也稱碳管，碳纖管，是采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。

a.碳纖維制造的釣竿具有質(zhì)輕、堅實、抗拉強度高的特點，但在使用時應(yīng)特別注意防電。

b.碳纖維制造的管道具有強度高，壽命長、耐腐蝕，質(zhì)量輕、低密度等優(yōu)點；尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能；并具有高比模、耐疲勞、抗蠕變、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等。

碳纖維棒

是采用高科技復(fù)合材料碳纖維原絲經(jīng)浸乙烯基樹脂高溫固化拉擠（或纏繞）制成的。

特點

1、重量輕，強度高

2、耐腐蝕，抗老化，使用壽命長

3、安全性好，抗沖擊高，可設(shè)計性強，是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品不可缺少的新型替代材料之一。休閑產(chǎn)品中，最早應(yīng)用PAN碳纖維的是釣魚竿。碳纖維還廣泛應(yīng)用于滑雪板、雪船、滑雪桿、棒球棒、公路賽以及船舶類體育用品。

碳纖維的發(fā)展前景

碳纖維復(fù)合材料是隨著軍工事業(yè)發(fā)展起來的一種新型材料，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。

碳纖維復(fù)合材料具有一系列優(yōu)異性能：高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電系數(shù)小、傳熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)小等。碳纖維復(fù)合材料既可作為一種結(jié)構(gòu)材料承載負荷，又可作為一種功能材料發(fā)揮作用。

碳纖維復(fù)合材料發(fā)展十分快，在多個應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛使用。纖維增強塑料包括碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維等，這些復(fù)合材料一般具有耐腐蝕、耐紫外線、輕質(zhì)、高強和非磁性等優(yōu)異特性，80年代初，作為工程材料在其物理力學(xué)性能有了突破性的改善和提高。碳纖維材料由于性能優(yōu)于其他復(fù)合材料而脫穎而出。最初，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用僅局限于航天、軍事和船舶工程應(yīng)領(lǐng)域，后來應(yīng)用范圍逐步擴大到土木工程，自80年代末至90年代初，加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)屬于歐美和日本等發(fā)達國家興起的一項新技術(shù)，目前這項技術(shù)已成為土木工程領(lǐng)域研究的熱點。

碳纖維的發(fā)展前景

目前，碳纖維復(fù)合材料在建筑業(yè)中五大主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：碳纖維增強混凝土、碳纖維復(fù)合材料棒材、碳纖維增強膠接層板、碳纖維復(fù)合材料片、其它應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料在土木建筑業(yè)中的應(yīng)用還是一項相對較新的技術(shù)。以前因碳纖維復(fù)合材料成本較高、產(chǎn)量少，其應(yīng)用領(lǐng)域主要限于航空航天，在其它應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用則存在一定難度。

近年來，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用愈來愈廣泛，隨著碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)量的增加成本有所降低。與建