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碳纖維范文1

該負(fù)責(zé)人表示，2010年1月，國(guó)家科技部認(rèn)定吉林市為國(guó)家碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，這是科技部認(rèn)定的唯一碳纖維產(chǎn)業(yè)化基地。本項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)推動(dòng)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)吉林市建成全國(guó)綜合生產(chǎn)規(guī)模最大、水平最高、國(guó)際知名的碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目整合了長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究成果和化纖工業(yè)化腈綸生產(chǎn)控制技術(shù)，通過(guò)自主研發(fā)，集成創(chuàng)新出水相懸浮聚合濕法二步法工業(yè)生產(chǎn)聚丙烯腈基碳纖維原絲新技術(shù)，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。碳纖維原絲要求原絲重金屬離子含量須低于10ppm。晴綸工業(yè)生產(chǎn)中水相懸浮聚合引發(fā)體系含有大量的金屬離子。本項(xiàng)目研發(fā)出一種不含任何金屬離子的無(wú)機(jī)氧化還原引發(fā)體系，又由于水相懸浮聚合產(chǎn)物為聚合物淤漿，在其烘干前可多次水洗，大大提高了聚合物純度。同時(shí)，自主研發(fā)出以二甲基乙酰胺（DMAC）為溶劑、濕法二步法生產(chǎn)PAN基碳纖維原絲工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。DMAC價(jià)格低廉，回收簡(jiǎn)單，該技術(shù)生產(chǎn)規(guī)模大、單線產(chǎn)能高、進(jìn)一步降低了PAN基碳纖維原絲的生產(chǎn)成本。該負(fù)責(zé)人表示，“這項(xiàng)技術(shù)是我公司首創(chuàng)，目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。”

該項(xiàng)目的創(chuàng)新之處還在于研發(fā)出PAN基碳纖維碳化工業(yè)技術(shù)，原絲碳化屬于設(shè)備主導(dǎo)型工藝，研發(fā)的碳纖維生產(chǎn)線，氧化爐采用垂直送風(fēng)方式，氧化效率提高。高低溫碳化爐為石墨碳化爐，加熱元件四周籠式布置，提高了爐溫均勻性。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為無(wú)擠壓多輥驅(qū)動(dòng)，減少了產(chǎn)品的機(jī)械損傷。

2011年9月在吉林化纖集團(tuán)吉林碳谷碳纖維有限公司建成國(guó)內(nèi)最大的5000噸/年P(guān)AN基碳纖維原絲生產(chǎn)線，并成功達(dá)產(chǎn)。聯(lián)合研發(fā)出年產(chǎn)2000噸PAN基碳纖維和年產(chǎn)10000 m2碳纖維預(yù)浸布工業(yè)技術(shù)，正在中鋼集團(tuán)江城碳纖維有限公司、吉林市吉研高科技纖維有限責(zé)任公司建設(shè)相應(yīng)的生產(chǎn)線。在十一屆人大五次會(huì)議上，吳邦國(guó)委員長(zhǎng)參加吉林省代表團(tuán)審議時(shí)，特別提到，“吉林化纖建起擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳纖維生產(chǎn)線”。

吉林碳谷公司生產(chǎn)的碳纖維原絲產(chǎn)品已在中鋼吉林碳素廠、中石油吉化公司等六家國(guó)內(nèi)碳化企業(yè)實(shí)際應(yīng)用，結(jié)果表明，產(chǎn)品性能指標(biāo)均超過(guò)日本東麗公司T300水平。

碳纖維范文2

碳纖維可以使用ergo.1510丙烯酸結(jié)構(gòu)膠-碳纖維粘接專用膠水，這一組由兩種成分組成的在量具內(nèi)混合的膠粘劑是用改良的和胺基甲酸酯封端的丙烯酸酯制成的，它們結(jié)合了兩組物質(zhì)的最佳優(yōu)點(diǎn)。

碳纖維（carbonfiber，簡(jiǎn)稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。

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碳纖維范文3

上車前先研究電腦

在賽道試RC F碳纖維版之前，我們年初已經(jīng)在北京山路上試過(guò)普通版的，當(dāng)然我也看過(guò)BBC “Top Gear”中Jeremy把RC F評(píng)價(jià)到一無(wú)是處，所以我是帶著懷疑的態(tài)度來(lái)試RC F的。RCF的外觀真的是各人所好，它在賽道奔跑的姿態(tài)也是挺有氣勢(shì)的，碳纖維版的套件包括來(lái)自LFA工廠的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、車頂和由TRD制造的尾翼，比起金屬材料總重量降低10kg，分別是在發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、車頂和尾翼降低了3.5kg、6kg和0.5kg的重量。

但上車后面對(duì)那個(gè)復(fù)雜儀表盤，我有點(diǎn)不知所措――當(dāng)你選擇Eco、Normal、Sport S和Sport S+不同模式時(shí)，儀表顯示的內(nèi)容會(huì)完全不一樣，RC F的性能表現(xiàn)也會(huì)完全不一樣。不僅如此，陪駕教練還告訴我后軸上主動(dòng)扭力分配差速器TVD還有Standard標(biāo)準(zhǔn)模式、Slalom彎道模式和Track賽道模式三種。最后我問(wèn)教練：“能夠關(guān)閉車身動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)VDIM嗎？”教練回答：“你想關(guān)閉到哪一級(jí)呢？我們有普通、運(yùn)動(dòng)、專業(yè)和完全關(guān)閉4級(jí)可供你選擇。”我腦子里馬上閃過(guò)Jeremy對(duì)RC F不滿的畫(huà)面。

但我還是得大贊RC F這個(gè)充滿科技感的儀表盤，它比對(duì)手們要酷太多了，可能是它讓我想起了LFA。再說(shuō)雷克薩斯的內(nèi)飾設(shè)計(jì)和做工從來(lái)沒(méi)有讓人失望過(guò)，看起來(lái)比對(duì)手們精致很多，特別是那個(gè)專屬的橢圓形方向盤和一體化成型的運(yùn)動(dòng)座椅，非常有感覺(jué)。其實(shí)RC F的界面熟悉一下操作并不繁煩，麻煩的是太多電子系統(tǒng)來(lái)處理各種駕駛情況，你怎么知道電腦的設(shè)定是不是你想要的那種？這才是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

啟動(dòng)那副5.0L V8自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，沒(méi)有期望的宏亮排氣聲，其實(shí)它用Sport S+模式在賽道里激走時(shí)的聲音是很不錯(cuò)的，有著那種大排量自然吸氣V8天生的好嗓子，我聽(tīng)過(guò)RC F GT3在紐博格林測(cè)試的視頻，那種聲音真迷人。不過(guò)在中低速行駛時(shí)RC F沒(méi)有這種待遇，估計(jì)你晚上開(kāi)著它去酒吧街，排氣聲比不上C63 AMG和M3那樣引起女孩子的興趣。

不是純粹的賽道機(jī)器

雷克薩斯真的很執(zhí)著，即使是下賽道與對(duì)手比拼，它還是讓RC F 搭載了17個(gè)來(lái)自Mark Levinson揚(yáng)聲器音響系統(tǒng)，還有一大堆豪華配置，我不知這些東西會(huì)增加多少重量？但我知道有一個(gè)大麻煩，RC F碳纖維版的車重高達(dá)1840kg，比四輪驅(qū)動(dòng)的奧迪RS5還要重20kg，比后驅(qū)寶馬M3足足重了200kg。

但很奇怪，車重的問(wèn)題在實(shí)際駕駛中并沒(méi)有變得惡劣，在北京金港賽道的2、3號(hào)連續(xù)下坡彎，全油門通過(guò)一點(diǎn)問(wèn)題都沒(méi)有，懸掛總在壓上路肩和下跌高度時(shí)把車身托得穩(wěn)穩(wěn)的，執(zhí)著的日本工程師是把RC F放到紐博格林賽道，那條被稱為“綠色地獄”的高低起伏的賽道修練出來(lái)的懸掛設(shè)定。這么重的車身過(guò)彎一定很慢吧，轉(zhuǎn)向不足的情況會(huì)很嚴(yán)重？但又不會(huì)，在4、5號(hào)彎發(fā)夾彎，在入彎的時(shí)候你是感覺(jué)到車重的笨重，但在彎中并沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)向不足，出彎時(shí)候你也可以放心地大油門，慢彎中RC F轉(zhuǎn)向不足的問(wèn)題比同樣車重的四驅(qū)奧迪RS5要好許多。當(dāng)然RC F后驅(qū)在彎中是比四驅(qū)要靈活的，而且不要忘記RC F還有TVD。在北京金港這種有很多慢彎的中型賽道，把TVD放在Slalom彎道模式就再好不過(guò)，但要跑全場(chǎng)圈速，最好還是放在Track賽道模式，Track模式會(huì)加強(qiáng)在高速?gòu)澲蟹€(wěn)定性。

不過(guò)在慢彎和直路末全力剎車的時(shí)候，你還是能感覺(jué)得到RC F 超過(guò)1.8噸的車身還是有點(diǎn)胖了，那些電子系統(tǒng)和6活塞的Brembo剎車在努力地與這個(gè)胖子對(duì)抗。

RC F在慢彎中沒(méi)有賺到好處，但在出彎速度和高速?gòu)潟r(shí)優(yōu)勢(shì)卻非常明顯，其中優(yōu)勢(shì)就在那副5.0L V8發(fā)動(dòng)機(jī)。RC F的油門響應(yīng)速度是同級(jí)車?yán)镒羁斓模斓梦液?jiǎn)直不相信它是自然吸氣和8AT變速箱――在Sport S+模式下出彎時(shí)輕壓下油門，發(fā)動(dòng)機(jī)的聲浪馬上跳高了一級(jí)，嚇得我馬上把腳尖縮了回來(lái)，相信我真的是以很輕的力度去踩油門了！難道這就是鈦合金氣門效果？

如果說(shuō)RC F最大的魅力，就是那種把大排量自然吸氣V8經(jīng)過(guò)高科技打造后，再經(jīng)過(guò)完美調(diào)校，所J發(fā)出來(lái)的那種強(qiáng)大的、又可以隨心所欲所掌控的扭力；還有越來(lái)高轉(zhuǎn)越恐怖、但又誘人去試探的馬力，這些都是非渦輪增壓所可以媲美。

你需要理性選擇嗎？

我試過(guò)這個(gè)級(jí)別的不少車型，例如奧迪RS5、奔馳C63 AMG、上一代寶馬M3等，開(kāi)過(guò)后才明白什么叫“魚(yú)與熊掌不能兼得”，要做到這么極致的性能，必定是犧牲掉舒適性的，就連一向舒適的奧迪都很害怕遇到減速帶。但雷克薩斯RC F有點(diǎn)不一樣，它不是要打造一輛純粹的賽道機(jī)器，賽道可能會(huì)慢對(duì)手一點(diǎn)，因?yàn)樗豢戏艞壚卓怂_斯式的豪華舒適。

碳纖維范文4

2、底膠涂布。(1）加強(qiáng)混凝土與纖維布或修補(bǔ)膠之間的粘結(jié)性，底膠能夠浸入混凝土，增加混凝土的表面強(qiáng)度。(2）施工環(huán)境溫度應(yīng)不低于5℃，濕度應(yīng)不高于85%，混凝土表面含水量應(yīng)在10%以下的干燥狀況。(3）一次配膠量不宜過(guò)多，一般情況配制好后在45- 60min內(nèi)用完；膠的攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以3min為宜。(4)涂膠采用滾輪毛刷均勻涂敷，涂敷量由底膠的品種和混凝土表面狀況而定，底膠的濃度較低，一般用量標(biāo)準(zhǔn)為0.25一0.3kg/m2；底膠應(yīng)涂敷1-2道，如混凝土碳化嚴(yán)重，浸透量大時(shí)，需增加涂敷次數(shù)。

3、修補(bǔ)膠修補(bǔ)混凝土。(1)保證施工面平整，對(duì)混凝土面凹凸、孔洞及高差修整。(2)底膠指干后立即修補(bǔ)，如時(shí)隔10日以上，使用修補(bǔ)膠前須用砂紙打磨做表面處理；如遇蜂窩麻面，在混凝土表面應(yīng)全面涂敷修補(bǔ)膠。

4、浸漬膠涂底。(1)必須使浸漬膠充分浸透，采用專用滾輪單向滾壓纖維布，起拱部位和角落部分容易產(chǎn)生空氣滯留，使用專用帶齒除泡滾筒除去滯留空氣。(2)固化時(shí)間，每次膠的混合量應(yīng)以在施工時(shí)間內(nèi)要涂布面積計(jì)算，攪拌必須充分，應(yīng)特別注意混合容器的底角部分難攪拌處。(3)涂敷應(yīng)均勻，涂敷膠量以浸透纖維布為標(biāo)準(zhǔn)，膠不宜多，多余膠用專用設(shè)備擠壓出來(lái)，涂敷量視混凝土表面狀況和纖維布規(guī)格不同而不同，一般一層用量為0.5-0.7kg/rm2。

5、粘貼纖維布。(1)施工注意事項(xiàng)：必須確定受力方向，纖維粘貼方向與受力方向一致，不能弄錯(cuò)；纖維布一定要鋪設(shè)平整，不能褶皺，不能彎曲；浸漬膠必須用專用滾壓輪滾壓浸透，并排除氣泡。(2)裁剪尺寸須包含縱橫向重疊部分，剪裁下的碳纖維不能折疊，粘貼前必須卷滾在半徑R≥80mm的圓滾上，免折損；裁剪好的纖維布，若當(dāng)天用不完，應(yīng)放置在無(wú)塵、干燥、無(wú)日光直射處密封保管。(3)纖維布必須沿定位線粘貼，多層粘貼應(yīng)逐層進(jìn)行，必須待第一層固化后再粘第二層，不得一次粘貼多層纖維布；在一處粘貼多塊纖維布，應(yīng)先粘中心的一塊，然后向兩邊擴(kuò)展；碳纖維布在外凸角粘貼時(shí)，不要讓纖維布受折損傷；在內(nèi)凹角粘貼時(shí)，采用半徑相同的橡皮滾輪，擠壓凹角，以免扯離力使凹角處纖維址起；滾壓時(shí)沿受力方向滾壓不要往返用力。(4)纖維搭接長(zhǎng)度。在纖維方向一般規(guī)定為100mm；與纖維垂直方向兩塊之間無(wú)須搭接；在粘貼的纖維布面積中間，若有開(kāi)口設(shè)備、鐵板等阻擋時(shí)，纖維布的剪裁應(yīng)事先計(jì)劃，并對(duì)這些削弱的部位做好補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)備。(5)養(yǎng)護(hù)。纖維布粘上后，用塑料布覆蓋24h以上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。平均溫度10℃以下，初期固化時(shí)間約2d;平均溫度10～20℃，初期固化時(shí)間約1-2d；平均溫度在20℃以上時(shí)，初期固化時(shí)間約1d。

6、浸漬膠上涂。(1)目的：表層保護(hù)，或?yàn)橄乱粚永w維布的粘結(jié)作準(zhǔn)備。(2)上涂后到固化前，檢查纖維布有無(wú)浮起、鼓脹或剝落，若有應(yīng)立刻修整。(3)浮起、鼓脹部分，在未固化前，用脫泡滾朝纖維方向推碾，將氣泡排出去；若浮起、鼓脹已經(jīng)固化，可采取開(kāi)排氣孔，用注射器灌膠充填。

7、表面涂飾。(1)目的：避免樹(shù)脂膠白化現(xiàn)象。表面浸漬膠受紫外線、臭氧影響會(huì)產(chǎn)生老化和白化。(2)有耐火要求時(shí)，需用石棉灰漿或水泥砂漿抹面（可在浸漬膠固化前，在纖維布表面粘豆砂石子糙化）。(3)需要緩沖車輛等沖撞碳纖維表面時(shí)，可設(shè)置砂漿防護(hù)層或掛網(wǎng)澆筑一層高強(qiáng)混凝土處理，使防護(hù)層和纖維布得到充分的附著強(qiáng)度。(4)如有彩色美化裝飾要求時(shí)，可用彩色膠或彩色涂料。

碳纖維范文5

【關(guān)鍵詞】 碳纖維 直流電阻 斷裂強(qiáng)度

碳纖維是一種耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、高比強(qiáng)度的新型材料，且因其較小的導(dǎo)電、傳熱和熱膨脹系數(shù)使之在航空航天、土木建筑、電子電器、醫(yī)療、電纜等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[1]。目前，碳纖維在電纜領(lǐng)域中開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品為于碳纖維復(fù)合芯鋁絞線（簡(jiǎn)稱ACCC）。ACCC最早由美國(guó)、日本等國(guó)家開(kāi)發(fā)，我國(guó)國(guó)內(nèi)直至2006才開(kāi)始真正投入使用，它具有普通鋼芯鋁絞線（簡(jiǎn)稱ACSR）無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)[2]：（1）ACCC的比重約為鋼的1/4，在相同的外徑下，ACCC的鋁截面積為ACSR的1.29倍；（2）強(qiáng)度為ACSR的2倍；（3）ACCC導(dǎo)電率較高，同樣條件下使用較ACSR節(jié)能6%；（4）ACCC較ACSR降低了2倍以上垂度；（5）耐腐蝕，使用壽命是普通導(dǎo)線的2倍。

目前，碳纖維復(fù)合電纜的研究主要集中在ACCC導(dǎo)線上，而在中低壓電纜方面的研究較少。本文用聚丙烯腈（PAN）基碳纖維經(jīng)過(guò)編織形成碳纖維導(dǎo)線，通過(guò)對(duì)該碳纖維導(dǎo)線及其經(jīng)過(guò)石墨化處理后試樣的質(zhì)量、電氣性能（導(dǎo)體直流電阻）和斷裂強(qiáng)度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該碳纖維導(dǎo)線較普通電纜具有更好的電氣性能和斷裂強(qiáng)度及更輕的質(zhì)量。基于這些突出的性能，此種碳纖維電纜有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

1 實(shí)驗(yàn)步驟

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本研究使用了3種經(jīng)高溫石墨化處理的（PAN）基碳纖維導(dǎo)線，并選用了原（PAN）基碳纖維導(dǎo)線作為對(duì)比參照樣，如下表所示：

表1 4種（PAN）基碳纖維導(dǎo)線試樣

1.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備

外徑測(cè)量：使用紙帶法對(duì)電纜外徑進(jìn)行測(cè)量。在長(zhǎng)為1m的試樣中，取靠近兩端和中間分別取3個(gè)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，取平均值作為電纜外徑。

導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)：本試驗(yàn)根據(jù)GB/T3048.4-2007電線電纜電性能試驗(yàn)方法第4部分的導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)，使用直流雙臂電橋?qū)﹄娎|進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)精度為0.0001Ω。將試樣截成1.3m長(zhǎng)的樣段，在環(huán)境溫度20℃下放置3小時(shí)使導(dǎo)線溫度達(dá)到平衡，將試樣用雙臂電橋的四端夾具連接被測(cè)導(dǎo)線并拉直后進(jìn)行直流電阻檢測(cè)。

斷裂強(qiáng)度試驗(yàn)：根據(jù)GB/T 8358-2006《鋼絲繩破斷拉伸試驗(yàn)方法》（試驗(yàn)結(jié)論與鋼絲繩強(qiáng)度做對(duì)比故采用此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)），截取600mm長(zhǎng)的試樣，在環(huán)境溫度23℃下放置3小時(shí)，使用直接夾持法將試樣夾于拉力機(jī)兩端夾頭至試樣斷裂后繼續(xù)相應(yīng)數(shù)據(jù)。

質(zhì)量稱重：使用精度為0.0001g的分析天平。將試樣截成1m長(zhǎng)后稱重。

2 結(jié)果與討論

簡(jiǎn)匯宏等人[3]的研究表明：碳纖維的石墨化程度越高，纖維越取近于完美石墨結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性越好。

由于2#、3#、4#試樣均為1#試樣在不同溫度下進(jìn)行石墨化處理后的樣品，而石墨化過(guò)程對(duì)試樣外徑的影響可忽略不計(jì)。故將1#試樣測(cè)得外徑同時(shí)作為其余3個(gè)試樣的外徑。經(jīng)測(cè)量，1#試樣外徑為5.23mm，計(jì)算得該試樣截面積為21.472 mm2。通過(guò)直流電阻試驗(yàn)和斷裂強(qiáng)度試驗(yàn)，得到不同溫度石墨化處理后試樣的直流電阻和斷裂強(qiáng)度，詳見(jiàn)表2。

由于本研究所用編織碳纖維試樣的結(jié)構(gòu)類似于軟銅導(dǎo)體，因此根據(jù)GB/T 3956-2008《電纜的導(dǎo)體》中關(guān)于單芯和多芯電纜用第5種軟銅導(dǎo)體的規(guī)定，20℃下不同標(biāo)稱截面積電纜導(dǎo)體應(yīng)滿足的直流電阻值如表3所示。

由表2和表3對(duì)比可得出，1#試樣可以達(dá)到標(biāo)稱截面積10mm2～16mm2之間軟銅導(dǎo)體在20℃時(shí)對(duì)直流電阻的的要求。同時(shí)，可以看出隨著石墨化溫度的升高，直流電阻明顯下降，經(jīng)過(guò)2100℃石墨化處理的4#試樣可以達(dá)到25mm2～35mm2軟銅導(dǎo)體電纜在20℃時(shí)對(duì)直流電阻的的要求，即說(shuō)明了經(jīng)過(guò)石墨化處理的碳纖維導(dǎo)體的直流電阻值比同等橫截面積傳統(tǒng)軟銅導(dǎo)體小，相應(yīng)地載流量更大。

雖然隨著石墨化溫度的升高，可得到直流電阻值較小的碳纖維導(dǎo)體，但是有研究表明：高溫對(duì)碳纖維的抗拉強(qiáng)度的影響較大，如圖1所示，碳纖維的抗拉強(qiáng)度在l500℃左右時(shí)達(dá)到最大值4.2GPa，之后隨著碳化溫度的升高又逐步下降。而碳化溫度在1800℃以上后，由于無(wú)定型炭在高溫下轉(zhuǎn)化和消失，并且碳纖維中的雜質(zhì)在高于1800℃時(shí)會(huì)急劇反應(yīng)或逃逸從而產(chǎn)生空洞造成碳纖維缺陷從而導(dǎo)致強(qiáng)度的下降。本研究所采用的石墨化溫度均高于1800℃，且隨著溫度的升高斷裂強(qiáng)度隨之下降。這與Ball J.R.等人的研究結(jié)果正好相符。

圖1 溫度對(duì)碳纖維抗強(qiáng)度的影響

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于電纜用銅導(dǎo)體的斷裂強(qiáng)度并沒(méi)有一個(gè)明確的規(guī)定。一般鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度為1240Mpa，高強(qiáng)鋼絲為1410Mpa[4]。本研究所用試樣未經(jīng)石墨化可以達(dá)到鋼絲一半的強(qiáng)度，而經(jīng)過(guò)2100℃處理后最低值也能達(dá)到鋼絲1/3的強(qiáng)度，已經(jīng)足以滿足普通民用電纜的使用了。

銅的密度為8.5g/cm3～8.9g/cm3之間，以全實(shí)心銅為例，于本研究所用樣品同等截面積長(zhǎng)度為1m的電纜質(zhì)量經(jīng)過(guò)換算為182g～191g。而本研究對(duì)象質(zhì)量在20.1325g～21.2561g之間，僅為銅導(dǎo)體的1/9左右。這可以大大減輕今后運(yùn)輸和施工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而降低成本。

3 研究展望

銅作為一種貴金屬材料為不可再生資源。近年來(lái)，銅的市場(chǎng)價(jià)格也在不斷上漲，而碳纖維導(dǎo)體隨著工藝和生產(chǎn)能力的提高價(jià)格不斷下降，在不久的將來(lái)碳纖維成本將遠(yuǎn)低于銅的成本，市場(chǎng)前景不可估量，最終將可取代其他金屬導(dǎo)體成為電纜電線材料的主流趨勢(shì)。

本研究因條件所限，主要集中于3種不同石墨化溫度處理后的聚丙烯腈基碳纖維導(dǎo)體的直流電阻值和斷裂強(qiáng)度的研究。后續(xù)的研究將拓寬不同碳纖維導(dǎo)體的選擇，及細(xì)化對(duì)不同石墨化溫度下碳纖維性能的研究，以此得出直流電阻值較小而斷裂強(qiáng)度能與常規(guī)銅導(dǎo)體相近的碳纖維導(dǎo)體。

參考文獻(xiàn)：

[1]李昌華.碳纖維的性能與用途.廣西化纖通訊，2002.2：23-24.

[2]謝云飛.碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線綜合性能的試驗(yàn)研究.華北電力大學(xué)[碩士論文].

碳纖維范文6

關(guān)鍵詞：涵洞蓋板；病害；碳纖維；加固

0 前言

欽北鐵路修建于上個(gè)世紀(jì)90年代，北起廣西欽州市，南至北海市，是西南地區(qū)貨物進(jìn)出口的便捷通道之一，由廣西沿海鐵路股份有限公司欽州工務(wù)段負(fù)責(zé)保養(yǎng)和維修。

在日常養(yǎng)護(hù)工作中，我們發(fā)現(xiàn)該條線路經(jīng)過(guò)常年運(yùn)營(yíng)使用，有89座涵洞的蓋板出現(xiàn)了混凝土離析、開(kāi)裂、風(fēng)化露筋、鋼筋銹蝕等嚴(yán)重病害，涵洞蓋板的承載力下降。隨著近年來(lái)欽北線列車軸重增大及速度的提高，該病害嚴(yán)重地影響到列車的行車安全，急需對(duì)發(fā)生病害的涵洞蓋板進(jìn)行加固處理。

1 病害產(chǎn)生原因

產(chǎn)生此類病害的原因是多方面的，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在涵洞建設(shè)施工時(shí)，存在質(zhì)量問(wèn)題，蓋板鋼筋保護(hù)層厚度不夠，混凝土震搗不密實(shí)，經(jīng)常年使用，表層混凝土容易風(fēng)化脫落，形成露筋；

（2）蓋板防水層開(kāi)裂失效，雨水不斷滲入與蓋板混凝土的主要成分硅酸鈣發(fā)生水化反應(yīng)，形成游離鈣、硅酸和氫氧根，在毛細(xì)壓作用下混凝土中的鹽份被水帶出淤積于混凝土表面，進(jìn)一步與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，在混凝土表面結(jié)晶形成白色硬塊，最后形成堿蝕。在這個(gè)過(guò)程中，如果結(jié)構(gòu)存在裂縫，就會(huì)引起鋼筋的銹脹，出現(xiàn)鋼筋銹蝕的情況；

（3）欽北線處于沿海地帶，空氣中和雨水中都含有一定的氯鹽成分，鹽水滲入到蓋板混凝土的縫隙里，引起堿骨

料反應(yīng)發(fā)生鹽腐蝕，加速了混凝土的離析。

2 施工方案的比較選擇

對(duì)該病害的處理方法，我們提出了兩種施工方案：

（1）在以往對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固工程中經(jīng)常采用的施工方法，鑿除并清洗干凈原有蓋板混凝土表面的劣化層后，附著施工增加一定厚度的鋼筋混凝土保護(hù)層或噴射鋼纖維混凝土和外包鋼板，從而達(dá)到加固的目的。但由于許多涵洞孔徑較小，機(jī)械設(shè)備在窄小的空間內(nèi)難以展開(kāi)，如果采用該方法進(jìn)行加固涵洞蓋板工程，施工難度較大，施工人員、設(shè)備較多，預(yù)計(jì)工期需要10個(gè)月，并且新舊混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度不高，真實(shí)的受力狀況很難與設(shè)計(jì)預(yù)想相符。

（2）參考國(guó)內(nèi)外使用碳纖維加固橋梁的成功經(jīng)驗(yàn)，使用碳纖維加固技術(shù)對(duì)涵洞蓋板進(jìn)行加固。

①碳纖維加固技術(shù)的發(fā)展：碳纖維又稱增強(qiáng)復(fù)合材料，用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固始于七八十年代的美國(guó)、日本。日本阪神大地震及臺(tái)灣“9.11”地震后，碳纖維加固技術(shù)被廣泛用于震后建筑重建和補(bǔ)強(qiáng)，這些都促進(jìn)了碳纖維在加固補(bǔ)強(qiáng)工程中的應(yīng)用。我國(guó)在這方面起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛，進(jìn)展飛快，已經(jīng)有了許多橋梁加固成功的實(shí)例。如南京機(jī)場(chǎng)路高架橋空心板補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)、盧溝新橋的補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)工程等等。

②碳纖維加固技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)及優(yōu)越性：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，是利用專門配制的粘結(jié)劑將碳纖維片粘貼在混凝土構(gòu)件需補(bǔ)強(qiáng)加固部位表面，使混凝土與碳纖維片形成一體，共同工作的加固修補(bǔ)方式。碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)越的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度是普通Ⅱ級(jí)鋼筋抗拉強(qiáng)度的10倍以上，彈模也與鋼材相當(dāng)；碳纖維材料不與酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因而用碳纖維材料加固后的鋼筋混凝土構(gòu)件具有良好的耐腐蝕性及耐久性，適合于沿海地區(qū)空氣濕度大、鹽堿含量較高的特點(diǎn)；碳纖維的單位體積重量?jī)H為鋼材的l／4左右，制成板狀后，其厚度僅為1.4mm左右，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和改變截面外形。由于碳纖維布是一種柔性材料，而且可以任意裁剪，可以有效的封閉混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀，很適合于加固涵洞蓋板這類施工面較小的工程；施工簡(jiǎn)便、工序簡(jiǎn)單，由于其自重較輕，可用小型電動(dòng)工具操作，操作空間要求較寬松。不像傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方法需要眾多工種、大量勞力及大型施工設(shè)備，可以在傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法施工的有限作業(yè)空間內(nèi)實(shí)施。

通過(guò)對(duì)兩種施工方案各自特點(diǎn)的研究比較，我們段技術(shù)人員認(rèn)為第二種方案更加適合本次涵洞蓋板加固工程。

3 施工過(guò)程

本次涵洞蓋板加固工程的施工日期安排在雨季后9～12月施工，以減少雨水對(duì)工程的影響。其施工工序?yàn)槭┕?zhǔn)備―混凝土表面處理―配置―涂刷底膠―配置找平膠并找平面層―粘貼碳纖維片材―保護(hù)。

3.1 施工準(zhǔn)備

認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)實(shí)際情況擬定施工計(jì)劃，備齊施工所需的各種材料及機(jī)具。

3.2 混凝土表面處理

清除涵洞蓋板底面剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，將混凝土面層打磨平整，尤其把表面的凸起部位磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥20mm)。用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。

3.3 配置、涂刷底膠

按主劑:固化劑=2:1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計(jì)量，電動(dòng)攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時(shí)間為2～3d。

3.4 配置找平膠（FE膠）并找平面層

混凝土蓋板表面凹陷部位用FE膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用FE膠填補(bǔ)，轉(zhuǎn)角處用FE膠修補(bǔ)成光滑的圓弧，半徑不小于10mm。

3.5 粘貼碳纖維片材

按尺寸裁剪碳纖維布，調(diào)配、攪拌粘貼碳纖維材料的加固專用膠（FR膠），攪拌至色澤均勻，然后用滾筒刷均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些，在確定所粘貼部位無(wú)誤后剝?nèi)ルx型紙，將碳纖維布拉緊展平并鋪在涂有FR膠基面上，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使FR膠充分浸透碳纖維。碳纖維沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不小于100mm，碳纖維端部固定用橫向碳纖維固定。多層粘貼重復(fù)上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥進(jìn)行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維的表面均勻涂抹FR膠，其厚度為1～2 mm。

3.6 保護(hù)

在加固后的碳纖維表面噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。

4 整治效果

本次涵洞蓋板加固工程經(jīng)過(guò)4個(gè)月的緊張施工于2004年底完成，由于施工工藝簡(jiǎn)單，施工周期短，較原施工方案節(jié)省了大量的人力、物力，工期也縮短了6個(gè)月，施工中對(duì)線路未造成影響，保證了列車的正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)這兩年多的觀測(cè)，已加固的涵洞蓋板未產(chǎn)生風(fēng)化、變形及開(kāi)裂等病害，碳纖維布與混凝土蓋板粘結(jié)良好。蓋板底面光滑平整，涵洞整體外觀技術(shù)狀態(tài)極佳。通過(guò)試驗(yàn)證明，加固后的涵洞蓋板各項(xiàng)力學(xué)性能得到顯著的提高，承載力提升了25％～30％，取得了預(yù)期設(shè)計(jì)的效果。

參考文獻(xiàn)