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3.基体材料

由于碳纤维的很多性能是玻璃纤维所不及的，它可以在绝氧气氛下高于3000摄氏度的高温还保持高强度，而玻璃纤维高于700摄氏度的高温下已丧失了强度。1972年，美国Hercules公司开始生产PAN基碳纤维日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒1973年，日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤维（0。所以没有玻璃纤维增强铝、增强陶瓷之类材料。只要工艺得当，碳纤维可以用来增强很多高分子材料、很多金属材料、几乎各种氧化铝、硅酸盐、氧化硅、碳化硅、

氧化硅等陶瓷。碳纤维复合材料除了不透明外又扩展了很多材料和工艺的技术领域。其中CFRP树脂基常用树脂、CC复合材料的基体碳、CFRM的常用金属基体和CFRC常用陶瓷基材料。

三、碳纤维复合材料工艺简介

碳纤维材料硬度高，必须选用硬质很近刀具材料，航空部门在参考国外硬质合金选材基础上经试验认为

远比聚腈便宜，在理论上这些差别将使沥青基碳纤维的成本比聚腈基碳纤维低。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。然而要制得碳纤维，原料沥青中的杂质等必须完全脱除，沥青转化为中间相沥青，这使得沥青基碳纤维的成本大大增加。实际上沥青基碳纤维的成本反而比聚腈基碳纤维高。故目前于只追求性能而不计成本的数如宇航部门使用。

聚腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳

化两个过程。我国碳纤维在工业应用领域也得到快速发展，每年需大量进口碳纤维，如2007年全世界碳纤维产量达到3万t，我国进口约6000多t，约占世界总产量的1/5。原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。在生产聚腈(PAN)基碳纤维的时候，被称为“母体”的聚腈纤维首先要通过聚合和纺纱，然后将这些母体放入氧化炉中在200到300摄氏度进行氧化。另外，还要在碳化炉中，在温度为1000到2000摄氏度间进行碳化制成碳纤维。

预应力碳纤维板，是一种主动加固的技术。现在已有商品销售，用碳纤维增强塑料还可以制成渔具的卷铀，其重量不超过l40克，但它的疲劳强度高，耐摩擦，因而使用寿命长。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。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。