随着航天、导弹、原子能、汽车工业、建筑工程等现代技术的迅速发展。现有的钢和合金材料很难满足要求。然而,由于近几十年来发展起来的碳纤维高弹性模量和高强度的优点,碳纤维及其复合材料在社会建设和发展的各个领域发挥了非常广泛的作用。
一、什么是碳纤维布
碳纤维布又称普通碳素材料纤维布、碳纤布、碳纤维编织布、碳纤维预浸布、碳纤维进行加固布、碳布、碳纤维复合织物、碳纤维带、碳纤维片材(预浸布)等 。碳纤维布是一种具有单向发展碳纤维结构加固技术产品,通常可以采用12K碳纤维丝织造,常见的有0.111mm(200g)和0.167mm(300g)两种不同厚度,宽度方面则有100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程项目所需的特殊设计宽度。
本发明具有强度高、耐久性强、密度小、厚度薄、适用范围广、施工方便等优点。 该方法原理是采用高性能碳纤维布和树脂浸渍胶粘结在混凝土构件表面, 并利用碳纤维材料良好的抗拉强度来达到增强构件承载能力和强度的目的。 近年来,随着纤维布工业的不断发展,越来越多的行业应用于碳纤维布,如航空航天、体育器材、工业生产和消防等领域。
二、碳纤维布的分类
碳纤维布根据其碳纤维原料、尺寸、碳化和织造方法以及种类而有所不同:
1、按碳纤维原丝分类
可分为PAN基碳纤维布(市场上90%以上)、粘胶基碳纤维布、沥青基碳纤维布。
2、按碳纤维规格分
可分为1K 碳纤维布、3K 碳纤维布、6K 碳纤维布、12K 碳纤维布、24K 及以上两种碳纤维布。
3、按碳纤维炭化分
可分为石墨化碳纤维布(可承受2000-3000度高温)、碳纤维布(可承受1000度高温)、预氧化碳纤维布(可承受200-300度高温)。
4、按织造方式分
可分为普通机织复合碳纤维布(主要有:平纹布、斜纹布、缎纹布、单向布等)、针织生产碳纤维布(主要有:经编布、纬编布、圆机布(套管)、横机布(罗纹布)等)、编织中国碳纤维布(主要有:套管、盘根、编织带、二维布、三维布、立体编织布等)、碳纤维预浸布(主要有:干法预浸布、湿法预浸布、单向预浸布、预浸带、无托布、有托布等)、碳纤维无纺布(非织造布、即碳纤维毡、碳毡、包括短切毡、连续毡、表面毡、针刺毡、缝合毡等)。
三。碳纤维布的性能检验
碳纤维布有多种不同规格和品种,性能各异,耐热性、半导体性、导电性和耐药品性优良,机械系统性能则与所用碳丝及织造方法研究有关。目前可以衡量一个高性能碳纤维布机械设备性能最主要的指标是其强度、弹性模量和断裂伸长。随着企业采用粘贴碳纤维布技术人员进行加固的工程的增多,对此类信息工程项目施工管理质量的验收正在发展不断提高规范化,越来越多的业主单位也不再满足于施工设计单位通过提供的产品合格证书,常常使用要求对工程活动中所需要采用的碳纤维布及其相关配套树脂进行生产现场抽样检验。
然而,CFRP的力学性能测试比其他低强度纤维材料困难得多,并且对试样端部的保持能力、纤维的均匀应力程度以及试验机的定心性能要求较高。