吴忠碳纤维胶布厂

碳纤维胶操作流程

　　基层处理→涂刷底胶→修补、找平基层→涂刷面胶→粘贴碳纤维布→涂刮面胶→固化、维护

　　操作要点

　　◇ 施工环境通风干燥，粘贴面洁净、打磨粗糙彻底，油污的地方用清洗干净

　　◇ 使用前必须根据环境、温度和工艺条件进行胶的试验调制，以确定较佳配比

　　◇ 为保证甲、乙两组份混合均匀，采用机械搅拌为宜

　　◇ 用底胶和修补胶对混凝土表面进行涂抹和修补处理，须等胶液初凝后才能进行下一道工序

　　◇ 用胶量需保证充足、饱满，使用滚筒刷或光滑滚子等合适工具沿碳纤维布同一方向反复滚压直至胶液渗出表面， 以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶液

　　◇ 常温胶固化温度不低于5°C，环境温度20-25°C时固化时间不少于3天，环境温度低于10°C时固化时间不得少于7天，温度在5°C下时，请选用低温固化型碳纤维系列胶

　　◇ 气温偏低时，可采取用红外线灯或碘钨灯湿度加温，以促进固化

　　包装、运输、储存、安全

　　◇ 采用铁桶包装

　　◇ 本品不属有毒、易燃、宜爆危险品，可按一般化学建材运输。运输途中堆放不**过3层，不得倾斜或倒置，不得 曝晒、雨淋等

　　◇ 甲、乙两组分应分开存放于阴凉(5-35°C)、干燥的库房内，且储存期不**过12个月

　　◇ 施工时须佩戴防护用品(手套、口罩、护目镜、安全帽等)，若不慎弄到皮肤或衣物上，可用清洗并用大量清水冲洗，若溅入眼睛，应立即就医。

碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等**纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却**钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在***和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。 [1-4] 

碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐**高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在**溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性**。

2018年2月，中国完全*出**条百吨级T1000碳纤维生产线。 [5] 

中文名碳纤维 外文名 carbon fiber 特    点 兼具纺织纤维的柔软可加工性 本    质 微晶石墨材料 抗拉强度 在3500兆帕以上 抗拉弹性模量 230到430G帕

目录

1 组成结构

2 材料特性

? 物理性质

? 化学性质

3 分类

4 制备方式

? 工艺流程

? 技术要点

5 发展前景

? 国外

? 中国

6 应用领域

? 复合材料

? 土木建筑

? 航空**

? 汽车材料

? 纤维加固

? 体育用品

7 主要产品

组成结构编辑

碳纤维

碳纤维(7张)

碳纤维是含碳量**90%的无机高分子纤维。其中含碳量**99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。 [6]  碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范德华力连接在一起。 [7] 

通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。 [8] 

当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有些研究指出，引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时，孔隙体积含量每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出，当孔隙率**过0.9%时，层间剪切强度开始下降。由试验得知，孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，并显着降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时，易沿层间破坏，这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外孔隙处是应力集中区，承载能力弱，当受力时，孔隙扩大形成长裂纹，从而遭到破坏。

即使两种具有相同孔隙率的层压板（在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式），它们也表现处完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同，表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素，孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含：孔隙的形状、尺寸、位置；纤维、基体和界面的力学性能；静态或者动态的荷载。

相对于孔隙率和孔隙长宽比，孔隙尺寸、分布对力学性能的影响更大些。并发现大的孔隙（面积>0.03mm2）对力学性能有不利影响，这归因于孔隙对层间富胶区的裂纹扩展的产生影响。

材料特性编辑

物理性质

碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，

碳纤维

碳纤维

是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。

碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同，它有各向异性的特点。碳纤维的比热容一般为7.12。热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值（0.72到0.90），而垂直于纤维方向是正值（32到22）。

碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量为775，高强度碳纤维为每厘米1500。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有较高的比强度和比模量。

同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称为新材料**。 [3]  [9-11] 

碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，

碳纤维编织布

碳纤维编织布 [12]

其外形有显着的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小， 沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是较高的。 [11] 

碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上，是钢的7到9倍，抗拉弹性模量为230到430G帕亦**钢；因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上，而A3钢的比强度仅为59兆帕左右，其比模量也比钢高。

与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量（指表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量）是玻璃纤维的3倍多；与凯芙拉纤维相比，不仅杨氏模量是其的2倍左右。碳纤维环氧树脂层压板的试验表明，随着孔隙率的增加，强度和模量均下降。孔隙率对层间剪切强度、弯曲强度、弯曲模量的影响非常大；拉伸强度随着孔隙率的增加下降的相对慢一些；拉伸模量受孔隙率影响较小。

碳纤维还具有较好的纤度（纤度的表示法之一是9000米长纤维的克数），一般仅约为19克，拉力高达300kg每微米。几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多一系列的优异性能， 因此在旨度、刚度、重度、疲劳特性等有严格要求的领域。

在不接触空气和氧化剂时，碳纤维能够耐受3000度以上的高温，具有**的耐热性能，与其他材料相比，碳纤维要温度**1500℃时强度才开始下降，而且温度越高，纤维强度越大。碳纤维的径向强度不如轴向强度，因而碳纤维忌径向强力（即不能打结）而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。另外碳纤维还具有良好的耐低温性能，如在液氮温度下也不脆化。 [3]  [9]  [13] 

化学性质

碳纤维的化学性质与碳相识，它除能被强氧化剂氧化外，对一般碱性是惰性的。在空气中温度**400℃时则出现明显的氧化，生成CO与CO2。 [7-8]  碳纤维对一般的**溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性，不溶不胀，耐蚀性**，完全不存在生锈的问题。 [11]  有学者在1981年将PAN基碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中，时间已过去30多年，它仍保持纤维形态。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，碳纤维的电动势为正值，而铝合金的电动势为负值。当碳纤维复合材料与与铝合金组合应用时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。 [4]  碳纤维还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性 [3]  [9]  [13]  。