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碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)具有一系列優(yōu)異性能:高比強(qiáng)度(strength)、高比模量、耐高溫、耐腐化侵蝕 、耐疲勞、抗蠕變(creep)、導(dǎo)電系數(shù)小、傳熱系數(shù)小、熱膨脹(inflate)系數(shù)小等。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對(duì)于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳(C)纖維復(fù)合材料既可作為一種結(jié)構(gòu)材料承載負(fù)荷,又可作為一種功能材料發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)作用。 近年來,碳(C)纖維復(fù)合材料發(fā)展十分快,碳(C)纖維板在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛(extensive)使用。 纖維增強(qiáng)塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)包括(bāo kuò)碳(C)纖維、芳綸纖維和玻璃材質(zhì)纖維(Glass Fiber)等,這些復(fù)合材料一般具有耐腐蝕、耐紫外線(Ultraviolet rays)、輕質(zhì)、高強(qiáng)和非磁性等優(yōu)異特性,80年代初,作為工程(Engineering)材料在其物理力學(xué)性能有了突破性的改善和提高。碳(C)纖維材料由于性能優(yōu)于其他復(fù)合材料而脫穎而出。最初,碳(C)纖維復(fù)合材料應(yīng)用僅局限于航天、軍事和船舶(釋義:船只總稱)(義: 航海的大船)工程應(yīng)領(lǐng)域,后來應(yīng)用范圍(fàn wéi)逐步(step by step)擴(kuò)大到土木工程,自80 年代末至90 年代初,加固修復(fù)混凝土(Concrete)結(jié)構(gòu)屬于歐美和日本等發(fā)達(dá)國家興起的一項(xiàng)新技術(shù),碳(C)纖維板目前這項(xiàng)技術(shù)已成為土木工程領(lǐng)域研究(research)的熱點(diǎn)。 目前,碳(C)纖維復(fù)合材料在建筑業(yè)中五大主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:碳纖維增強(qiáng)混凝土、碳纖維復(fù)合材料棒材、碳纖維增強(qiáng)膠接層板、碳纖維復(fù)合材料片、其它應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料在土木建筑業(yè)中的應(yīng)用還是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)。以前因碳纖維復(fù)合材料成本比較高、產(chǎn)量少,其應(yīng)用領(lǐng)域主要限于航空航天,在其它應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用則存在一定難度(difficulty)。
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