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同為碳纖維複合材,強度為何有差距?

碳纖維是一種高強度高模量的新型纖維材料, 在軍工以及民用方面都是重要的材料。 在土木建築領域, 碳纖維廣泛應用在工業與民用建築物、鐵路公路橋樑、隧道、煙囪、塔結構等的加固補強中。 碳纖維在建築加固中, 主要通過碳纖維複合材的形式對結構起到加固補強的作用, 其中應用最多的要屬碳纖維布與碳纖維板。

利用碳纖維布對建築進行加固, 在我國已經具備成熟的條件。 碳纖維布密度小、強度高、抗腐蝕性能與耐久性能好, 能夠長期有效的為建築提供安全保護。 碳纖維板與碳纖維布同樣都屬於碳纖維複合材, 同樣在加固領域有著廣泛的應用, 而碳纖維布與碳纖維板的強度卻存在差距, 這又是因為什麼?

從規範中我們可以查到, 對碳布強度的要求達到了3400MPa, 而碳板的強度卻為2600MPa, 而從實際的產品中, 就拿卡本舉例, 碳布的強度已經能夠達到3800-4000MPa,

而碳板雖然做到了爆炸式破壞, 也僅能達到3000-3200MPa, 同樣是碳纖維複合材, 二者之間卻存在強度的差別。

事實上, 無論是碳纖維布還是碳纖維板, 主要起到受力作用的是其中的碳纖維原絲, 而碳纖維原絲的多少, 在直觀上影響著後期成品的強度情況。 而碳纖維布主要是靠碳纖維原絲編制而成, 因此強度保持程度高, 而碳纖維板則需要利用碳纖維原絲與環氧樹脂固化而成, 環氧樹脂的存在變相的降低了碳纖維板中碳纖維原絲的含量, 因此強度會有所降低。

然而, 雖說強度上碳板要低於碳布, 在加固效果上, 一層碳板的效果也依然相當於4-8層碳布。 在加固時, 我們要根據具體情況進行材料的選擇, 而不能憑藉表面的強度去選擇材料。

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