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    碳纖維布基礎知識與性能檢驗

    隨著宇航、導彈、原子能、汽車工業、建設工程等現代技術的迅速發展,現有的鋼鐵和合金材料已很難滿足要求,而由于近幾十年發展起來的碳纖維具有高彈性模量、高強度的優點,碳纖維及其復合材料在社會建設和發展的各個領域發揮了非常廣泛的作用。

     

    一、什么是碳纖維布

           碳纖維布又稱碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預浸布、碳纖維加固布、碳布、碳纖維織物、碳纖維帶、碳纖維片材(預浸布)等 。碳纖維布是一種單向碳纖維加固產品,通常采用12K碳纖維絲織造,常見的有0.111mm(200g)和0.167mm(300g)兩種厚度,寬度則有100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊寬度。

     

           碳纖維布由于具有強度高、耐久性強、密度小、厚度薄、適用面廣、施工便捷等優點,因此被廣泛應用于建筑物和橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復、抗震加固及節點的結構加固,其原理是采用高性能的碳纖維布配套樹脂浸漬膠粘結于混凝土構件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度,達到增強構件承載能力及強度的目的。近年來,隨著纖維布行業的不斷發展,越來越多的行業也運用到了碳纖維布,例如航空航天、體育器材、工業制造和火災消防等領域。

    二、碳纖維分類

          碳纖維布根據其碳纖維原絲、規格、炭化和織造方式的不同,種類也有所不同:

         1、按碳纖維原絲分類

         可分為PAN基碳纖維布(市場上90%以上為該種碳纖維布)、黏膠基碳纖維布和瀝青基碳纖維布。

         2、按碳纖維規格分

         可分為1K碳纖維布、3K碳纖維布、6K碳纖維布、12K碳纖維布、24K及以上大絲束碳纖維布。

         3、按碳纖維炭化分

         可分為石墨化碳纖維布(可以耐2000-3000度高溫)、碳纖維布(可以耐1000度左右高溫)、預氧化碳纖維布(可以耐200-300度高溫)。

         4、按織造方式分


         可分為機織碳纖維布(主要有:平紋布、斜紋布、緞紋布、單向布等)、針織碳纖維布(主要有:經編布、緯編布、圓機布(套管)、橫機布(羅紋布)等)、編織碳纖維布(主要有:套管、盤根、編織帶、二維布、三維布、立體編織布等)、碳纖維預浸布(主要有:干法預浸布、濕法預浸布、單向預浸布、預浸帶、無托布、有托布等)、碳纖維無紡布(非織造布、即碳纖維氈、碳氈、包括短切氈、連續氈、表面氈、針刺氈、縫合氈等)。

    三、碳纖維布的性能檢驗

           碳纖維布有多種規格和品種,性能各異,耐熱性、半導體性、導電性和耐藥品性優良,機械性能則與所用碳絲及織造方法有關。目前衡量高性能碳纖維布機械性能最主要的指標是其強度、彈性模量和斷裂伸長。隨著采用粘貼碳纖維布技術進行加固的工程的增多,對此類工程施工質量的驗收正在不斷規范化,越來越多的業主單位也不再滿足于施工單位提供的產品合格證書,常常要求對工程中所采用的碳纖維布及其配套樹脂進行現場抽樣檢驗。

    碳纖維帶基礎知識與性能檢驗1184.png 

           然而,碳纖維布的力學性能檢測比其他低強度纖維材料困難許多,它對試樣端部的夾持能力、纖維絲的均勻受力程度、試驗機的對中性能均有很高的要求。

          微機控制電子萬能試驗機主要用于金屬材料、復合材料等的拉伸、壓縮、彎曲等的力學性能測試分析研究,具有應力、應變、位移三種閉環控制方式,可求出最大載荷、抗拉強度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強度等參數,可根據國家標準及ISO、JIS、ASTM、DIN等國際標準進行試驗和提供數據。

           該設備主機為門式結構,中橫梁采用高精度的導桿導向,具有很高的剛性和良好的線性運動特性。此外,可配置高低溫環境箱或高溫爐及相關工裝夾具、變形測量等附件,幾乎可以滿足客戶所有需求。機器配套的靈活易用的HST軟件,使用戶試驗過程更加輕松。試驗解決方案涵蓋塑料、金屬、汽車工業、建筑材料、紡織品、紙與紙板、食品和包裝、復合材料等。

     

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