一、碳纤维复合材料发展史
碳纤维复合材料的发展史应包含碳纤维的发展史何其复合材料应用史。碳纤维是碳材料的一种新形式。我们已经知道碳材料结构由四种类型,一是无定形碳、而是石墨、三是金刚石、四是白碳。适于低、中、高温固化预浸料单位面积纤维质量范围为50g-600g/㎡。碳纤维含碳99%以上,主要是石墨和无定形碳,纤维形状是一种新的应用形式。1880年人类制造了批电灯泡,那是电灯泡的灯丝就是当时人类研制的批碳纤维,直到1901年发明钨丝后才不用它做灯丝了。到1950年美国材料研究所由于的需求,
加紧对碳纤维研究,1959年由联合碳化合物公司实现了高强碳纤维的生产工艺。与此同时,1962年日本旭炭公司在远藤研究的基础上实现以聚纤维为原料,经过预氧化(不熔化)、1300℃以上高温炭化而得到有实用价值的通用碳纤维的工业生产线。1970年以后东丽公司、东邦公司相继参加聚腈基碳纤维的生产开发,形成2吨╱年的规模。1978年产量达1000t。20世纪80年代后期批量生产的M30、M60、T1000等石墨化程度更高的碳纤维。随后碳纤维在全世界需求量随年逐增预应力碳纤维板,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。PAN碳纤维是军事工业用量大、使用面广、地位极为重要的关键性高性能纤维材料,是各类高强、高模、高强高模型复合材料的原料及技术基础。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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