碳纖維特點及性質(zhì) 【聯(lián)系人曾生、電話:13521849699】
碳纖維呈黑色,堅硬,具有強度高、重量輕等特點,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35000MPa以上,是鋼的7.9倍,抗拉彈性模量為230000MPa~430000MPa,高于鋼。因此CFRP的比強度,即材料的強度與其密度之比可達(dá)到20000MPa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為590MPa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,構(gòu)件自重愈小;比模量愈高,構(gòu)件的剛度愈大。從這個意義上已預(yù)示了碳纖維在工程上的廣闊應(yīng)用前景。縱觀多種新興復(fù)合材料,如高分子復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料的優(yōu)異性能,眾多專家預(yù)料,人類在材料應(yīng)用上正從鋼鐵時代進(jìn)入到一個復(fù)合材料廣泛應(yīng)用的時代。
PAN碳纖維及其復(fù)合材料具有以下特征(其中括號內(nèi)為碳纖維的纖維軸方向的特征):(1)機械特性,與金屬相比,密度小,質(zhì)輕;模量高,高剛性;強度高;疲勞強度高;耐磨耗性、潤滑性優(yōu)良;振動衰減性優(yōu)良;(2)耐熱性、安定性,熱膨脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好;具有導(dǎo)熱性;在惰性氣體中耐熱性優(yōu)良;(3)電傳導(dǎo)及電磁波屏蔽性,具有導(dǎo)電性;具有電磁波屏蔽性;(4)X射線透過性優(yōu)良;屬多種導(dǎo)性材料,針對其目的可設(shè)計出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體。
2007年,日本主要碳纖維生產(chǎn)商東麗公司與日產(chǎn)汽車等企業(yè)聯(lián)手開發(fā)出了使用碳纖維的尖端材料,可大幅減輕汽車主要部件,如底盤的重量。新技術(shù)可使汽車整體重量減輕1成,提高燃效性能4%~5%。另外,耐沖擊性可達(dá)到原來的1.5倍。這些廠家計劃3年后在市售車上應(yīng)用此新技術(shù)。在全球為減排溫室氣體而強化燃效規(guī)定的背景下,這一新技術(shù)有望加快以鋼鐵為主的汽車原材料的轉(zhuǎn)變。
適用范圍:1、適用于梁、板的抗彎補強、抗剪補強、抗疲勞補強。2、柱、墩的補強:中心受壓柱的抗壓補強,偏心受壓柱的補強,抗震性能補強。3、剪力墻補強,高聳結(jié)構(gòu),如煙囪、水塔、筒倉、高桿燈架等,受力情況與墩柱類似,補強方法也類同4、環(huán)形受力結(jié)構(gòu),如水池、罐體的抗張力側(cè)壁,可在單側(cè)或雙側(cè)纏繞粘貼。5、涵洞、隧道及襯砌的補強。
工藝特點:1、碳纖維片材自重輕、厚度小,密度只有普通鋼材的1/4;基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸抗拉強度極高,是普通鋼材的10倍;能靈活地用于抗彎、抗剪及軸壓加固。2、施工簡便(不需大型施工機構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料),沒有濕作業(yè),易于操作,經(jīng)濟性好3、具有柔韌性,能包裹復(fù)雜外形的構(gòu)件,適用于各種構(gòu)件表面。4、抗堿、抗腐、抗酸,抗震性能好,突出的抗疲勞能力,永久荷載作用下抗蠕變。5、適用范圍廣,施工工期短。
碳纖維布(芳綸布)施工程序
1、施工準(zhǔn)備
擬定施工方案和施工計劃,應(yīng)對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等作好施工前的準(zhǔn)備工作。
2、混凝土表面處理
清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層,并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。按設(shè)計要求對裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理。
3、配制并涂刷底層樹脂
按供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹脂,將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹脂表面指觸于燥后立即進(jìn)行下一步工序施工。
4、配制找平材料并對不平整處修復(fù)
對混凝土表面凹陷部位用找平材料填補平整,轉(zhuǎn)角處應(yīng)用找平材料修復(fù)為光滑的圓弧,半徑應(yīng)不小于20mm。
5、粘貼碳纖維(芳綸布)片材
①按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布;②配制浸漬樹脂并均勻涂抹于所要粘貼構(gòu)件;③沿著纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布;④碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
6、表面防護(hù) |
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