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碳纖維材料應用有哪些優缺點

2021-01-09

  相信大多數人聽說過碳纖維材料,但是對這種新型的材料并不是特別的了解。對于它的應用有哪些優缺點,下面為大家介紹一下碳纖維材料應用有哪些優缺點:

  1、碳纖維介紹

  碳纖維表面氈根據原料及生產方式的不同,其產品的種類、質量、應用領域都有所不同,其主要分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產品包括PAN基碳纖維(高強度型)及瀝青基碳纖維(高彈性型)。

       環氧樹脂:不同類型的樹脂還可以保證其對砼具有良好的滲透作用,例如底涂樹脂;以及對碳纖維片與砼結構的粘接作用,例如環氧粘結樹脂等。

碳纖維材料應用有哪些優缺點

  僅僅依靠碳纖維片本身并不能充分發揮其強大的力學特性及優越的耐久性能,只有通過環氧樹脂將碳纖維片粘附于鋼筋混凝土結構表面并與之緊密地結合在一起形成整體共同工作,才能達到補強的目的。因此,環氧樹脂的性能是重要的關鍵之一。環氧樹脂因類型不同而有不同的性能,適應于各個部位的不同要求。例如底涂樹脂對混凝土具有良好的滲透作用,能滲入到混凝土內一定深度;粘貼碳纖維片的環氧樹脂易于"透"過碳纖維片,有很強的粘結力。依使用溫度的不同,樹脂還分為夏用及冬用類樹脂。

  2、碳纖維材料與其他加固材料對比

  (1)抗拉強度:河南碳纖維表面氈碳纖維的抗拉強度約為鋼材的10倍。

  (2)彈性模量:碳纖維復合材料的拉伸彈性模量高于鋼材,但芳綸和玻璃纖維復合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一。

  (3) 疲勞強度:碳纖維表面氈碳纖維和芳綸纖維復合材料的疲勞強度高于高強綱絲。金屬材料在交變應力作用下,疲勞極限僅為靜荷強度的30%~40%。由于纖維與基體復合可緩和裂紋擴展,以及存在纖維內力再分配的可能性,復合材料的疲勞極限較高,約為靜荷強度的70%~80%,并在破壞前有變形顯著的征兆。

  (4)重量:約為鋼材的五分之一。

  (5)與碳纖維板的比較:碳纖維片材可以粘貼在各種形狀的結構表面,而板材更適用于規則構件表面。此外,由于粘貼板材時底層樹脂的用量比片材多、厚度大,與混凝土界面的粘接強度不如片材。

  只有我們了解了碳纖維這種新型的材料特性與分類,我們才能夠更好、更方便的應用它們,找到適合的位置應用相對應對材料。

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