含碳量在 90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維。含碳量在99%以上的稱為石墨纖維。碳纖維具有元素碳的各種優(yōu)良性能,如比重小、耐熱性極好、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)大、耐腐蝕性和導(dǎo)電性良好等。同時,它又具有纖維般的柔曲性,可進(jìn)行編織加工和纏繞成型。碳纖維最優(yōu)良的性能是比強(qiáng)度和比模量超過一般的增強(qiáng)纖維,它和樹脂形成的復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量比鋼和鋁合金還高3倍左右。碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在航天、導(dǎo)彈和運(yùn)動器材上,可以顯著減輕重量,提高有效載荷,改善性能,是航天工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料。由于成本降低,碳纖維已逐步擴(kuò)大用在民用工業(yè),如汽車工業(yè)和運(yùn)動器材等方面。
根據(jù)使用要求和熱處理溫度的不同,碳纖維分為耐燃纖維、碳纖維和石墨纖維。例如 300~350℃熱處理時得耐燃纖維;1000~1500℃熱處理時得碳纖維,含碳量為 90~95%;碳纖維經(jīng) 2000℃以上高溫處理可以制得石墨纖維,含碳量高達(dá)99%以上。
碳纖維板施工必須遵循下列工序進(jìn)行:
(1)施工準(zhǔn)備;
(2)混凝土表面處理;
(3)配制并涂刷底層樹脂;
(4)配制找平材料并對不平整處修復(fù)處;
(5)配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂;
(6)碳貼碳纖維板材;
(7)表面防護(hù)。其中,粘貼碳纖維板材的具體方法如下:①應(yīng)按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維板,按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制粘結(jié)樹脂;②將碳纖維板表面擦拭干凈至無粉塵。如需粘貼兩層時,對底層碳纖維板兩面均應(yīng)擦拭干凈;③擦拭干凈的碳纖維板應(yīng)立即涂刷粘結(jié)樹脂,膠層應(yīng)呈突起狀,平均厚度不小于2mm;④將涂有粘結(jié)樹脂的碳纖維板用手輕壓貼于需粘貼的位置。用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實,使樹脂從兩邊溢出,保證密實無空洞。當(dāng)平行粘貼多條碳纖維板時,兩板之間空隙應(yīng)不小于5mm;⑤需粘貼兩層碳纖維板時,應(yīng)連續(xù)粘貼。如不能立即粘貼,再開始粘貼前應(yīng)對底層碳纖維板重新做好清潔工作。
碳纖維板的價格要根據(jù)板材的厚度、長寬、公差等決定。碳纖維板還有斜紋、平紋,表面有亮光、啞光等。不同規(guī)格的碳纖維板價格可以去威盛碳纖維詢問下一般如下所示;1、3K碳纖維板,價格400.50元
2、灰黑色合成石的碳纖維板,價格175.50元
3、耐高溫防靜電碳纖維板,價格85元價格來自網(wǎng)絡(luò),僅供參考
碳纖維性能的優(yōu)缺點通過其他加固材料對比:
(1)抗拉強(qiáng)度:碳纖維的抗拉強(qiáng)度約為鋼材的10倍。
(2)彈性模量:碳纖維復(fù)合材料的拉伸彈性模量高于鋼材,但芳綸和玻璃纖維復(fù)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(qiáng)度:碳纖維和芳綸纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度高于高強(qiáng)綱絲。金屬材料在交變應(yīng)力作用下,疲勞極限僅為靜荷強(qiáng)度的30%~40%。由于纖維與基體復(fù)合可緩和裂紋擴(kuò)展,以及存在纖維內(nèi)力再分配的可能性,復(fù)合材料的疲勞極限較高,約為靜荷強(qiáng)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(jié)構(gòu)表面,而板材更適用于規(guī)則構(gòu)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(qiáng)度不如片材。碳纖維根據(jù)原料及生產(chǎn)方式的不同,主要分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產(chǎn)品包括PAN基碳纖維(高強(qiáng)度型)及瀝青基碳纖維(高彈性型)。