| 产地 : | 北京 | 适用范围 : | 结构植筋 |
| 材质 : | 环氧树脂 | 规格 : | 45KG/组 |
| 功能 : | 植筋锚固 | 品牌 : | 博瑞双杰 |
国内外碳纤维生产现状及发展趋势
碳纤维是纤维状的混凝土徐变收缩理论和计算方法也取得了不断发展，提出了多种徐变计算理论混凝土产生裂缝，可理解为混凝土的“局部断裂破坏”，是混凝土结构劣化病变的宏观体现，也会进一步引起其他病害的发生与发展。混凝土承受荷载以前存在的裂缝主要包括两类：混凝土亚微观的初始微裂缝，是混凝土的本身特性，必然存在，只是程度不同，一般是随机分布：对象是施工期间间接裂缝，通常裂缝方向一定。，如老化理论、继效流动理论、弹性徐变理论、有效模量法等。这一阶段的研究方法主要是传统的手算和数理统计方法，虽然有些理论、方法曾被广泛应用，但是也有一定的局限性。例如混凝土徐变收缩效应分析的计算方法，最初是在２０世纪３０年代由迪辛格尔（ＥＤｉｓｈｃｎｉｇｅｒ）提出的，他推导了由混凝土徐变所导致的结构内力重分配计算的微分方程解，并在世界上流行３０年之久。但是这种方法对于多次超静定结构体系的计算十分复杂，而且为便于求解所作的一些假定与实际出入较大。第三阶段从２０世纪７０年代至今，已有研究资料表明，对于钢筋混凝土结构，钢筋与混凝土之间的粘结应力产生机理和应力大小与钢筋的表面状况有关。钢筋与混凝土之间的粘结力主要由三部分组成：（１）钢筋在混凝土中水泥胶的化学作用或毛细作用产生的胶结力；（２）混凝土硬化收缩将钢筋裹紧产生的机械摩擦力；（３）钢筋表面不平产生的机械咬合力。这一阶段徐变收缩理论开始应用于实际结构，国外提出了多个混凝土收缩徐变的计算模型。碳素材料，含碳量在90%以上。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高性能纤维中具有高的比强度和高的比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，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，抗拉弹性模量高于钢。除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高，非磁体但有电磁屏蔽性等。
我国自20世纪60年**始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史，但进展缓慢，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没试验数据表明用无机胶粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁，粘贴一、二、三层碳纤维布时，试验梁的屈服荷载和极限荷载近似成线性增长，尽管如此，碳纤维布的层数并非越多越好。随着碳纤维布层数的增多，试验梁破坏时更接近脆性破坏，破坏形态也随之发生改变，从粘贴一、二层碳纤维布时碳纤维布的拉断破坏到粘贴三层碳纤维布时碳纤维布的剥离破坏。因此建议碳纤维布层数不要多于三层。能实现大规模工业化生产，工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响了我国高技术的发展，尤其制约了航空航天及国防事业的发展，与我国的经济社会发展进程极不相称。所以，研制生产高性能、高质量的碳纤维，“第一届混凝土耐久性会议”也于1987年在亚特兰大召开（论文集SP-100）。1989年IABSE在里斯本召开“结构耐久性”国际会议，同年欧洲混凝土学会（CEB）颁布了“耐久混凝土结构设计指南”。1990年欧洲CEB的模式规范（MODELCODE）中增列了耐久性一章。1991年“第二届混凝土耐久性会议”在法国召开（论文集SP-126），在主题报告“混凝土耐久性—50年的进展”中指出混凝土结构耐久性破坏的主要原因是钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害，侵蚀环境下的物理化学作用。以满足和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是*前我国碳纤维工业发展的迫切任务。
一、生产方法
目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺陷，净化、重整碳链的过程。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制处理复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维，其生产工艺较其它方法简单，而且产品的力学性能优良，用途广泛，因而自20世纪60年代问世以来，取得了长足的发展，成为*今碳纤维工业生产的主流。
与聚丙烯腈基碳纤维相比，沥青基碳纤维发展相对滞后。1987年9月日本三菱、旭化成建成了年产500t高性能沥青基碳纤维装置，这标志着沥青基碳纤维已处于工业化过渡的新阶段。沥青基碳纤维的炭化收率比聚丙烯腈基高，原料沥青价格也远比聚丙烯腈便宜，在理论上这些差别将使沥青基碳纤维的成本比聚丙烯腈基碳纤维低。然而要制得高性能碳纤维，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，这使得高性能沥青基碳纤维的成本大大增加。实际上高性能沥青基碳纤维的成本反而比聚丙烯腈基碳纤维高。故目前于只追求性能而不计成本的极少数如宇航部门使用。
聚丙烯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。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。在生产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的时候，被称为“母体”的聚丙烯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。
尽管碳纤维生产流程相对较短，但生产壁垒很高，其中碳纤维原丝的生产壁垒是难中之难，具体表现在碳纤维原丝的喷丝工艺、聚丙烯腈聚合工艺、丙烯腈与溶剂及引发剂的配比等。目前世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、东邦Tenax集团和三菱人造丝集团，这三家企业技术严格保密，工艺难以外露，而其他碳纤维企业均是处于成长阶段，生产工艺在摸索中不断完善。
植筋胶