中国碳纤维的发展
我国从1968年开始研究碳纤维,很快研究出碳纤维1#,相当于T200的水平,1976年建成中试线,那是与日本东丽公司的差距为5年。后来碳纤维2#的研究久攻不下。碳纤维的特性、结构及分类碳纤维是纤维状的碳材料,由有机纤维原丝在1000℃以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料。差距已拉大20多年,无竞争可言。同时由于发达国家对我国几十年的技术,至今没能实现大规模工业化生产,工业及民用领域的需求长时间依赖进口,
严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航天及事业的发展,与我国经济社会发展的进程极不相称。所以,研究生产、高质量的碳纤维,以满足和民用产品的需求,扭转大量口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。国内外碳纤维生产现状及发展趋势
碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。当碳纤维>10%时,体积电阻的变化趋于平缓,电阻值的下降与碳纤维含量的增加并不成正比。它是利用各种含碳的有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得的较高纯度碳链。碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量生产的纤维中具有的比强度和的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是强度不下
降的物质,是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。碳纤维呈黑色,坚硬,具有强度高、重量轻等特点,是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度是钢的7.9倍,预应力碳纤维板,是一种主动加固的技术。它充分利用高强的碳纤维复合材料,避免碳纤维过早的剥离,有效的减小结构裂缝宽度和限制裂缝的形成。从20世纪60年代起步,经过30多年的发展和提高,到21世纪初,碳纤维制备技术与工艺基本成熟,市场被逐步打开。同时具有“有粘结”和“无粘结”预应力技术的优势。它的张拉锚固系统具有良好的机械性能,使碳纤维板均匀的受力。提高结构的抗弯刚度、承载力,减小结构变形。其中预应力锚具是预应力碳板加固系统的配套锚具,在桥梁施工中经常用到。
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