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工程加固用碳纤维材料为什么必须要用聚丙烯腈基?

2018-11-19 16:30:32 

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对于工程加固用的碳纤维材料,为什么必须选用聚丙烯腈基制成的?

碳纤维按其主原料分为三类,即聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青(PITCH)基碳纤维和粘胶(RAYON)基碳纤维。

聚丙烯腈基碳纤维原丝,又称聚丙烯腈基碳纤维前驱体纤维。制造聚丙烯腈基碳纤维的原料纤维。含少量羧酸共聚单体制成的原丝碳化阶段缺陷少可制得强度高、无空洞的致密纤维。制法:(1)采用重均分子最9万以上的丙烯腈共聚物,采用湿法纺丝或干湿法纺丝制成1.67dtex、1000~3000孔的聚丙烯腈长丝;(2)采用超高分子量聚丙烯腈,通过冻胶纺丝工艺制成高强高模聚丙烯腈长丝;(3)通过熔体纺丝工艺,制成强度为4.0dN/tex的聚丙烯腈长丝。既可作聚丙烯腈碳纤维原丝,又可加工成聚丙烯腈预氧化纤维。

从结构加固性能要求来考量,只有PAN基碳纤维最符合承重结构的安全性和耐久性要求;粘胶基碳纤维的性能和质量差,不能用于承重结构的加固;沥青基碳纤维只有中、高模量的长丝,可用于需要高刚性材料的加固场合,但在通常的建筑结构加固中很少遇到这类用途,况且在国内尚无实际使用经验,因此,在国内规定:对承重结构加固,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)碳纤维。另外,应指出的是最近新推出的玄武岩纤维,由于其强度和弹性模量很低,只能用于替代无碱玻璃纤维,而不能用以替代碳纤维。


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