隨著航天、導(dǎo)彈、原子能、汽車工業(yè)、建筑工程等現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展。現(xiàn)有的鋼和合金材料很難滿足要求。然而,由于近幾十年來發(fā)展起來的碳纖維高彈性模量和高強(qiáng)度的優(yōu)點,碳纖維及其復(fù)合材料在社會建設(shè)和發(fā)展的各個領(lǐng)域發(fā)揮了非常廣泛的作用。
一、什么是碳纖維布
碳纖維布又稱普通碳素材料纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預(yù)浸布、碳纖維進(jìn)行加固布、碳布、碳纖維復(fù)合織物、碳纖維帶、碳纖維片材(預(yù)浸布)等 。碳纖維布是一種具有單向發(fā)展碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)產(chǎn)品,通??梢圆捎?2K碳纖維絲織造,常見的有0.111mm(200g)和0.167mm(300g)兩種不同厚度,寬度方面則有100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程項目所需的特殊設(shè)計寬度。
本發(fā)明具有強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)、密度小、厚度薄、適用范圍廣、施工方便等優(yōu)點。 該方法原理是采用高性能碳纖維布和樹脂浸漬膠粘結(jié)在混凝土構(gòu)件表面, 并利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度來達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力和強(qiáng)度的目的。 近年來,隨著纖維布工業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的行業(yè)應(yīng)用于碳纖維布,如航空航天、體育器材、工業(yè)生產(chǎn)和消防等領(lǐng)域。
二、碳纖維布的分類
碳纖維布根據(jù)其碳纖維原料、尺寸、碳化和織造方法以及種類而有所不同:
1、按碳纖維原絲分類
可分為PAN基碳纖維布(市場上90%以上)、粘膠基碳纖維布、瀝青基碳纖維布。
2、按碳纖維規(guī)格分
可分為1K 碳纖維布、3K 碳纖維布、6K 碳纖維布、12K 碳纖維布、24K 及以上兩種碳纖維布。
3、按碳纖維炭化分
可分為石墨化碳纖維布(可承受2000-3000度高溫)、碳纖維布(可承受1000度高溫)、預(yù)氧化碳纖維布(可承受200-300度高溫)。
4、按織造方式分
可分為普通機(jī)織復(fù)合碳纖維布(主要有:平紋布、斜紋布、緞紋布、單向布等)、針織生產(chǎn)碳纖維布(主要有:經(jīng)編布、緯編布、圓機(jī)布(套管)、橫機(jī)布(羅紋布)等)、編織中國碳纖維布(主要有:套管、盤根、編織帶、二維布、三維布、立體編織布等)、碳纖維預(yù)浸布(主要有:干法預(yù)浸布、濕法預(yù)浸布、單向預(yù)浸布、預(yù)浸帶、無托布、有托布等)、碳纖維無紡布(非織造布、即碳纖維氈、碳?xì)?、包括短切氈、連續(xù)氈、表面氈、針刺氈、縫合氈等)。
三。碳纖維布的性能檢驗
碳纖維布有多種不同規(guī)格和品種,性能各異,耐熱性、半導(dǎo)體性、導(dǎo)電性和耐藥品性優(yōu)良,機(jī)械系統(tǒng)性能則與所用碳絲及織造方法研究有關(guān)。目前可以衡量一個高性能碳纖維布機(jī)械設(shè)備性能最主要的指標(biāo)是其強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長。隨著企業(yè)采用粘貼碳纖維布技術(shù)人員進(jìn)行加固的工程的增多,對此類信息工程項目施工管理質(zhì)量的驗收正在發(fā)展不斷提高規(guī)范化,越來越多的業(yè)主單位也不再滿足于施工設(shè)計單位通過提供的產(chǎn)品合格證書,常常使用要求對工程活動中所需要采用的碳纖維布及其相關(guān)配套樹脂進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場抽樣檢驗。
然而,CFRP的力學(xué)性能測試比其他低強(qiáng)度纖維材料困難得多,并且對試樣端部的保持能力、纖維的均勻應(yīng)力程度以及試驗機(jī)的定心性能要求較高。