碳纤维的应用范围超乎想象
- 发布时间：2017-09-26 00:00:18
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- 出处：加固之家
- 作者：小柯
从事建筑加固的朋友对碳纤维布可是很熟悉了，它几乎是我们结构加固施工的必备材料，它之所以被广泛运用到结构补强施工是因为它具有以下显著的补强特点：
（1）碳纤维布具有优异的物理力学性能，抗拉强度高于普通钢10－15倍，弹性模量与钢较接近，极适合钢筋混凝土的加固修补。
（2）良好的耐久性和耐腐蚀性。不需定期维护，且对内部混凝土结构起保护作用，能达到双重加固修补之目的。
（3）施工质量易于保证。因为碳纤维布柔软，即使加固在表面不平整的物体上，也保证100%的有效粘贴。如果粘贴表面局部有气泡，可轻易地用注射器注射粘贴剂的方法将空气赶跑，这在粘贴钢板是很难做到的。
（4）施工便捷。没有湿作业，无需大型施工机具，无需现场固定设施。碳纤维布可任意剪裁，施工简单，工期短。
（5）适用面广。粘贴碳纤维布加固修补可广泛用于各种类型和形状的混凝土结构，且不改变结构形状以及不影响结构外观。
（6） 厚度薄、重量轻。粘贴后每平方米重量小于1.0kg(含粉剂重量)，一层碳纤维布厚度仅1.0mm左右，修补后基本不增加自得和外形尺寸。
粘贴碳纤维布加固
综上所述的显著补强特点，碳纤维布加固被广泛运用到加固施工中的以下几个方面：
·使用荷重增加
·变更建筑物使用功能
·抗震需求
·增加混凝土干墙或砖墙强度
·梁、板、柱强度不足
·材料老化
·钢筋锈蚀
·结构系统变更
·抑制裂缝成长
然而，我们对碳布的认识仅仅是因为我们从事于加固行业，碳纤维到底是个啥？其实，碳布仅仅是碳纤维的其中一个用途！
（1）什么是碳纤维？
碳纤维(carbon fiber)，顾名思义，就是由碳元素组成的纤维，含碳量高于90%。在微观上，碳纤维的结构和石墨有点相似，都是由层状的碳片状晶体组成。这些碳片状晶体有一个名字，叫做石墨烯。它只有一层原子厚度，面内的碳原子呈六角形排列，类似于蜂窝的形状。
碳纤维（Carbon Fiber，简称CF）又称碳素纤维。在国际上被誉为“黑色黄金”，它继石器和钢铁等金属后，被国际上称之为“第三代材料”，因为用碳纤维制成的复合材料具有极高的强度，且超轻、耐高温高压。
（2）碳纤维的由来
1880年美国爱迪生首先将竹子纤维碳化丝，作为电灯泡内之发光灯丝，开启了碳纤维之纪元。后来，经由日本大阪工业技术试验所、日本碳化公司、东丽公司、群马大学大谷教授等相关机构及人物使其升级改造，从而发展至今。
（3）碳纤维在全球中被广泛使用
基于碳纤维本身具有的特点，它被广泛应用到各产业中。碳纤维笔记本电脑、碳纤维自行车、碳纤维网球拍等一系列碳纤维产品走进了寻常百姓家，使得“碳纤维”成为了大家最耳熟能详的新材料之一。除了频繁现身于日常用品，碳纤维还被应用在汽车、航空、航天、船舶、能源等高新产业。可以说，几乎在所有的军事和民用领域中都可以看到碳纤维的身影。
碳纤维布加固及钢板加固范例
在这里着重讲下碳纤维在我国的使用情况：
碳纤维目前已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品，成为国内新材料行业研发的热点。我国碳纤维生产发展缓慢，而消费量却一直在逐渐增加，市场需求旺盛。主要用途包括体育器材、一般工业和航空航天等，其中体育休闲用品的使用量最大，占消费量的约80%～90%。我国碳纤维的需求量已超过3000吨/年，2010年将突破5000吨/年。主要应用领域为：成熟市场有航空航天及国防领域(飞机、火箭、导弹、卫星、雷达等)和体育休闲用品(高尔夫球杆、渔具、网球拍、羽毛球拍、箭杆、自行车、赛艇等)；新兴市场有增强塑料、压力容器、建筑加固、风力发电、摩擦材料、钻井平台等；待开发市场有汽车、医疗器械、新能源等。
因此，学习了以上碳纤维的知识，在我们加固业几乎每天都会提到的碳纤维布，实际上只是碳纤维的一个小小应用方面。同理，我们建筑加固也只是建筑产业中的一个小小组成部分，可是建筑物没有医生“治病”却是万万不行。
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