我不是小痴
1.1 碳纤维及石墨纤维的发展简史1.1.1 研发碳纤维的先驱者——斯旺和爱迪生1.1.2 聚丙烯腈基碳纤维发明者——进藤昭男1.1.3 从东丽公司碳纤维发展历程看原丝的重要性1.1.4 我国研制PAN基碳纤维的历程1.2 当前世界PAN基碳纤维的主要生产厂家及产品性能1.2.1 小丝束PAN基碳纤维1.2.2 大丝束碳纤维1.3 碳纤维的发展趋势1.4 应用领域参考文献 2.1 聚丙烯腈的晶态及其多重结构2.1.1 聚丙烯腈的晶胞及构象2.1.2 聚丙烯腈的球晶及其多重结构2.1.3 聚丙烯腈的构型2.2 聚合2.2.1 均相溶液自由基聚合原理2.2.2 分子量调节剂2.2.3 共聚单体及其竞聚率2.2.4 聚合方法2.2.5 氨化2.2.6 混批和混合2.2.7 脱单、脱泡2.3 纺丝2.3.1 凝固成纤过程中的相分离2.3.2 凝固过程中的双扩散2.3.3 湿法纺丝2.3.4 干喷湿纺2.3.5 喷丝板2.3.6 牵伸与取向2.3.7 干燥致密化2.3.8 松弛热定型2.3.9 陶瓷导丝及其导辊2.3.1 0纺丝用的定位沟槽辊2.4 分析测试及表征（聚合?纺丝?原丝）2.4.1 用核磁共振测定聚合物的组成及其立构规整度2.4.2 用红外光谱法测定共聚物的组成2.4.3 特性黏度[η]的测定方法及其与重均分子量（Mw）的关系2.4.4 用渗透压法测定聚合物的数均分子量（Mn）及其分子量分布2.4.5 用凝胶渗透色谱（GPC）测定分子量及其分子量分布2.4.6 转化率的测定方法2.4.7 临界浓度的测定方法2.4.8 纺丝液与凝固液之间润湿性的测定方法2.4.9 纺丝液黏度斑（黏度CV值）的测定方法2.4.10 用TEM观察原纤（fibril）直径——细晶化的源头2.4.11 凝固丝条拉伸模量及凝固丝条纤度的测定方法2.4.12 用压汞法测定凝固丝条的孔隙率及其平均孔径2.4.13 用DSC法测定凝固丝条的孔径尺寸2.4.14 密度法测定原丝的孔隙率2.4.15 用小角X射线散射测定凝固丝条中的微孔数目2.4.16 相分离与膨润度及其测定方法2.4.17 水洗后丝条中残留溶剂量的测定方法2.4.18 用二次离子质谱仪测定原丝中硼（B）的径向分布2.4.19 用WAXD测定PAN原丝的结晶取向度2.4.20 PAN原丝的结晶度和微晶尺寸的测定方法2.4.21 用密度法计算非晶区的密度2.4.22 用X射线衍射仪（粉末法）测定PAN原丝的晶间距2.4.23 用红外二色法测定氰基的总取向2.4.24 用染料二色法测定PAN原丝非晶区的取向度2.4.25 声速法测定纤维的总取向2.4.26 玻璃化温度及其测定方法2.4.27 纤维密度与相对密度的测定方法2.4.28 PAN原丝的致密性测定方法2.4.29 失透度及测试方法2.4.30 纤度及其CV值的测定方法2.4.31 沸水收缩率的测定2.4.32 纤维含水量的测定2.4.33 单丝直径及其CV值的测定2.4.34 单丝形貌2.4.35 纤维的光泽度及其测定方法2.4.36 用扫描电镜测定湿纺PAN原丝的表面粗糙系数2.4.37 评价PAN原丝的最大牵伸率装置参考文献 3.1 预氧化过程中的变化3.1.1 物理变化3.1.2 化学反应3.1.3 结构转化3.2 预氧化机理3.2.1 结构转化与颜色变化3.2.2 预氧化过程中的主要反应3.3 预氧化过程中的物性变化3.3.1 牵伸与收缩3.3.2 温度和温度梯度3.3.3 纤维强度的下降3.3.4 密度的变化3.4 预氧化过程中的质量控制指标之一（氧的径向分布与均质预氧丝）3.5 预氧化设备及其工艺参数3.5.1 概述3.5.2 预氧化炉3.6 头尾衔接技术3.7 预氧丝的质量检测及其相关的测定方法3.7.1 预氧丝中含氧量的测定方法3.7.2 预氧丝含湿量（含水量）的测定方法3.7.3 预氧丝相对密度和密度的测定方法3.7.4 用XRD测定芳构化指数3.7.5 用红外光谱测定相对环化度3.7.6 用红外分光法测定预氧丝中残留氰基3.7.7 用DSC测定环化度（芳构化指数）3.7.8 皮芯结构的测定方法3.7.9 甲酸溶解度3.7.10 用二次离子质谱仪测定纤维中O、Si、B的径向分布3.7.11 极限氧指数的测定方法3.7.12 失控氧化温度的测定方法3.7.13 火焰收缩保持率的测定方法3.7.14 预氧化炉内水分的测定方法参考文献 4.1 固相碳化机理4.1.1 聚丙烯腈碳化机理4.1.2 固相碳化的主要反应4.2 孔隙产生规律及其对碳纤维性能的影响4.2.1 孔隙的变化规律及其对碳纤维拉伸强度的影响4.2.2 密度与孔隙率4.2.3 孔隙尺寸和形状对碳纤维拉伸强度的影响4.3 碳化过程中结构演变4.3.1 皮芯结构4.3.2 结构参数的变化4.4 低温碳化工艺与设备4.4.1 碳化概述4.4.2 低温碳化设备4.4.3 非接式迷宫密封装置4.4.4 焦油的产生及其排除方法4.4.5 废气处理4.4.6 密封氮气与载气氮气4.4.7 牵伸机组及槽辊4.5 高温碳化炉4.5.1 高温碳化炉的发热体4.5.2 设计高温碳化炉的其他几个技术要素4.5.3 高温碳化炉的种类4.5.4 牵伸4.5.5 定位槽辊4.6 碳纤维的测定方法4.6.1 超声波脉冲法在线测定碳纤维的模量4.6.2 用荧光X射线法测定碳纤维的硅含量4.6.3 用激光拉曼光谱测定碳纤维结晶性的径向分布4.6.4 用电子自旋共振（ESR）研究碳纤维的结构特征4.6.5 用电子能量损失谱测定氮的径向分布4.6.6 在线测定丝束宽度的方法与装置4.6.7 高温碳化炉的内压测定方法参考文献 5.1 石墨化机理5.1.1 固相石墨化5.1.2 石墨微晶的形状因子5.1.3 石墨化敏感温度5.1.4 层间距d002与HTT的关系及其（002）晶格图像5.1.5 用HRSEM观察石墨纤维的结构形貌5.2 催化石墨化5.2.1 催化石墨化及其效果5.2.2 硼及其催化石墨化5.2.3 硼的引入途径5.3 石墨化炉及种类5.3.1 塔姆式电阻炉5.3.2 感应石墨化炉5.3.3 射频石墨化炉5.3.4 等离子体石墨化炉5.3.5 光能石墨化炉5.4 石墨化度及其评价方法5.4.1 石墨化度5.4.2 磁阻5.4.3 石墨纤维的皮芯结构参考文献 6.1 界面传递效率6.1.1 润湿与接触角6.1.2 表面处理与表面能6.2 复合材料的界面6.2.1 界面层的生成原理6.2.2 机械嵌合（锚定效应）6.2.3 化学键合6.3 碳纤维的表面处理方法之一——阳极氧化法6.3.1 阳极电解氧化法原理6.3.2 连续直接通电式阳极氧化装置6.3.3 脉冲通电的阳极氧化装置6.3.4 非接触式通电的阳极电解氧化装置6.3.5 阳极氧化的主要工艺参数6.4 臭氧表面处理法6.4.1 臭氧及其主要性质6.4.2 臭氧表面处理方法6.5 表面处理效果的评价方法6.5.1 层间剪切强度的测试方法6.5.2 界面剪切强度的测试方法参考文献 7.1 上浆剂7.1.1 上浆剂及其界面性能7.1.2 上浆剂的作用及要求7.2 上浆剂的组成7.2.1 碳纤维的上浆主剂——双酚A环氧树脂7.2.2 双酚A环氧树脂的改性7.2.3 上浆辅剂7.3 乳液型上浆剂的配制方法——转相法7.4 碳纤维的上浆方法7.4.1 上浆装置的扩幅机构7.4.2 具有空气流动场的上浆装置7.4.3 具有吹气狭缝的上浆装置7.4.4 具有循环系统的上浆装置7.5 几种上浆剂的配制7.5.1 组合型功能上浆剂7.5.2 乳化型上浆剂7.5.3 纳米改性型上浆剂7.5.4 油溶性上浆剂7.5.5 增韧改性的上浆剂7.6 上浆的性能指标及其评价方法7.6.1 开纤性评价装置7.6.2 乳液型上浆剂的粒径测定方法7.6.3 上浆剂的时效稳定性的测定方法7.6.4 上浆量的测定方法7.6.5 毛丝数的测定方法7.6.6 摩擦系数的测定方法7.6.7 浸润性的评价方法7.6.8 悬垂值D及其测定方法7.6.9 含水率与平衡含水率7.6.1 0用Wilhelmy吊片法测定上浆性能参考文献 8.1 碳的丰度及性质8.2 碳原子的杂化轨道及成键原理8.2.1 SP3杂化8.2.2 SP2杂化8.2.3 SP杂化8.3 碳的结晶结构8.3.1 金刚石8.3.2 石墨8.3.3 卡宾8.4 碳的相图和碳的升华8.4.1 碳的相图8.4.2 碳的升华8.5 碳的多种形态结构8.6 碳纤维的结构8.6.1 碳纤维的皮芯结构8.6.2 碳纤维的孔结构8.6.3 碳纤维的结构模型8.7 测试方法8.7.1 用XRD测定碳纤维的结构参数8.7.2 用电子显微镜研究碳纤维的结构8.7.3 用XRD测定取向度8.7.4 用ESR研究碳纤维的微细结构8.7.5 用Raman光谱研究碳纤维结构的多相性8.8 碳纤维和石墨纤维的形态结构与性能8.8.1 缨状原纤弯曲度8.8.2 碳纤维的结构参数及其性能8.8.3 碳纤维结构的非均质性8.8.4 高强高模型碳纤维（MJ系列）参考文献 9.1 拉伸强度与缺陷9.1.1 格拉菲斯微裂纹理论9.1.2 缺陷类型9.1.3 碳纤维拉伸强度的分散性及其表征方法9.2 碳纤维和石墨纤维的压缩强度9.2.1 压缩强度9.2.2 碳纤维复合材料的压缩强度9.2.3 测定压缩强度的方法9.3 拉伸模量9.4 热性能9.4.1 热膨胀9.4.2 热导率9.4.3 热容量9.4.4 复合材料的热性能9.4.5 热氧化9.5 碳纤维的电性能9.5.1 导电原理9.5.2 碳纤维的电阻率及其影响因素9.5.3 碳纤维电阻率的测定方法9.6 磁性能9.6.1 磁阻9.6.2 磁化率参考文献 10.1 碳纤维增强树脂基复合材料10.1.1 热固性基体树脂10.1.2 成型技术10.1.3 预成型中间物10.1.4 热塑性基体树脂10.2 碳/碳复合材料10.2.1 碳/碳复合材料的制造10.2.2 短切碳纤维制造C/C复合材料10.2.3 抗氧化处理10.3 碳纤维增强陶瓷复合材料10.3.1 碳纤维增强碳化硅（CFRSiC）复合材料10.3.2 碳纤维增强氮化硅复合材料10.4 碳纤维增强金属基复合材料10.4.1 两相界面层10.4.2 碳纤维表面的防护方法10.4.3 碳纤维增强铝基复合材料（CF/Al）10.4.4 碳纤维增强铜基复合材料（CF/Cu）10.5 碳纤维纸和碳纤维布10.5.1 造纸用碳纤维的前处理10.5.2 高级碳纤维纸的制造工艺10.5.3 碳纤维布10.6 碳纤维增强橡胶材料10.6.1 碳纤维的选择10.6.2 RFL乳液参考文献 11.1 在航天及军工领域方面的应用11.1.1 航天飞机11.1.2 宇宙探测器11.1.3 人造卫星11.1.4 火箭与导弹11.1.5 舰艇方面的应用11.1.6 石墨炸弹11.1.7 浓缩铀与原子弹11.2 在航空和军工领域中的应用11.2.1 战斗机11.2.2 直升机11.2.3 无人飞机11.2.4 民航客机及大飞机11.2.5 制动刹车材料11.2.6 隐身材料与隐身战机参考文献 12.1 在汽车工业中的应用12.1.1 汽车轻量化，节能降耗12.1.2 压缩气罐（瓶）12.2 碳纤维复合材料辊筒12.3 在新能源领域中的应用12.3.1 风力发电12.3.2 太阳能发电12.3.3 碳纤维复合芯电缆12.3.4 海洋油田方面的应用12.3.5 核能方面的应用12.4 在基础设施和土木建筑方面的应用12.4.1 应用形式和性能的匹配12.4.2 碳纤维复合材料绳索12.5 电热、抗静电和耐热制品12.5.1 电热制品12.5.2 抗静电制品12.5.3 耐热制品12.6 文体休闲器材12.7 碳纤维在医疗器械、生物材料和医疗器材方面的应用12.7.1 医疗器械12.7.2 生物材料12.7.3 医疗器材12.8 碳纤维修复水生态环境12.9 其他方面的应用12.9.1 轨道交通工具12.9.2 机器人部件12.9.3 笔记本电脑12.9.4 宇宙望远镜的构件12.9.5 盘根及密封环12.9.6 音响设备和乐器参考文献
爱做美梦的鱼
浅谈碳纤维在混凝土结构加固中的应用
导语：由于碳纤维布是利用环氧树脂制成的，有着极高的强度，容易和混凝土结构紧密的结合在一起。我来浅析碳纤维在混凝土结构加固中的应用，希望对你们有帮助。
由于碳纤维材料有着良好的强度和稳定性，因此在混凝土结构加固工程中得到了人们的广泛应用。本文通过对碳纤维加固的原理和施工技术进行分析，讨论了碳纤维材料在混凝土结构加固工程中的实际应用，以供相关人士参考。
【关键词】碳纤维布;原理;施工技术
1、引言
目前钢筋混凝土也将成为主要的建筑材料，被人们广泛的应用到建筑工程施工当中。但是，在实际应用的过程中，钢筋混凝土容易受到周围环境的影响，而出现许多质量问题，这不仅对钢筋混凝土的耐久性造成了严重的影响，还缩短了建筑工程的使用寿命，为此混凝土结构的加固工作在建筑工程施工中有着十分重要的意义。如今随着科学技术的不断发展，人们为了提高钢筋混凝土的强度和抗拉能力，就将碳纤维布应用到混凝土结构加固工程当中，从而有效的增强混凝土结构的工作性能。
2、碳纤维布加固原理
(1)碳纤维布的特点。碳纤维布在实际应用的过程中，它的特点主要体现在以下几个方面：第一，有着超强的.抗拉强度和弹性模量，不容易受到外界环境因素的影响;第二，在对混凝土结构进行加固时，不需要任何模具的作用，就可以对混凝土结构的裂缝进行很好的处理，而且对混凝土结构的尺寸也不会造成太大的影响;第三，有着良好的耐腐蚀性和耐久性，从而大幅度的提高了建筑结构的使用寿命;第四，由于自身结构的重量较轻，对钢筋混凝土结构的自重没有太大的影响。(2)适用范围。碳纤维布在实际应用的过程中，适应范围比较广，可以适用于任何结构形式的混凝土加固补强工程。(3)加固机理。由于碳纤维布是利用环氧树脂制成的，有着极高的强度，因此我们就可以利用碳纤维布强度高这一特想，将其粘贴在钢筋混凝土结构上，从而和混凝土结构紧密的结合在一起。
3、施工准备
将碳纤维布应用在混凝土加固工程前，为了保障工程的施工质量，施工人员必须要做好相应的施工准备工作。
(1)对工程设计施工图纸的相关内容进行认真的阅读，从而对其施工项目的内容进行全面的掌握。(2)在施工前，施工人员要对工程施工现场的实际情况以及混凝土加固结构的状况进行了解，拟定出切实可行的施工方案。(3)在对碳纤维材料以及相关的施工器具进行选择时，一定要对其质量进行严格的要求，使其工程施工的质量符合工程设计的标准。
4、混凝土基底处理
在混凝土结构加固施工的过程中，对混凝土基地处理主要是从以下几个方面表现出来的：
(1)裂缝处理。在对混凝土基底裂缝进行处理的时候，施工人员要对混凝土裂缝开裂的实际情况分析，从而对混凝土裂缝处理的方法进行选取。在一般情况下，如果其混凝土裂缝的宽度小于0.2mm，那么技术人员一般都是采用碳纤维材料表面涂抹封闭的方法来进行处理。(2)对混凝土结构表面残缺的部位进行适当的情况，保障混凝土结构的平整性。(3)来对对外露钢筋的腐蚀程度进行检查，从而采用相应的施工技术对其进行处理。(4)而在对混凝土结构中存在的残缺部分进行处理时，施工人员可以采用环氧砂浆修补施工的方法，将其混凝土表面进行复原，使其混凝土表面结构的平整性达到工程施工的要求。
5、涂底层涂料
(1)把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，并用搅拌器搅拌约8∽10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。每次配置量以小于3公斤为宜，现配现用。(2)用专用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，指触干燥后，才能进行下一道工序的施工。(3)底层涂料指触干燥或固化后，表面上的凸起部分(一般类似结露的露珠一样)要用砂布或角磨机磨平。
6、用环氧腻子进行残缺修补
(1)构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平，并修复至表面平整、顺滑。(2)内角(段差、起拱等)要用环氧腻子填补，使之平顺。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
7、粘贴碳纤维布
(1)按设计要求的尺寸用锋利刀具裁剪碳纤维布，应整齐划一，避免毛刺、缺角。宜在平整木板(如三合板)、纸板上裁剪。(2)树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器用搅拌器均匀搅拌。一次调和量应在可使用时间内用完。(3)纤维顺长方向片材的接头必须搭接10cm以上。该部位应多涂树脂，脱泡、树脂操作按正常进行。在片材宽度方向不需要搭接。(4)贴布前用专用滚筒刷均匀地涂抹粘贴用环氧树脂，使其均匀涂抹于混凝土粘贴部位和碳纤维布上，拐角部位适当多涂抹一些。按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，拉紧对齐后粘贴，用刮板、滚筒沿同一方向反复滚压，去除气泡，直至胶料渗出，充分浸润胶料碳纤维布。(5)纤维布施工30分钟后，用滚筒刷均匀涂抹粘贴用环氧树脂。如需多层粘贴则重复1～5步骤，并保证底层粘贴的碳纤维片上涂已指触干燥，才能粘贴下一层。(6)最后一层碳纤维的上涂应涂刷均匀、周边整齐。
8、养护
(1)碳纤维布施工后，应进行养护，保证养护期间的温度不低于环氧树脂的允许使用温度。(2)养护期一般在1～2周内。(3)对于有风吹、雨淋或有可能人为扰动的地方应进行遮挡封闭养护。
9、表面涂装
对于有外观装饰要求的结构或构件，可在粘贴后的碳纤维表面喷沙抹灰后涂刷常规涂料。
10、施工主意事项
(1)气温在5℃以下、相对湿度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上、有结露的可能时，无有效措施不得施工，施工时应保证气温在5℃～35℃之间，相对湿度不大于85%的环境下施工。(2)由于碳纤维片为电的良导体，应使其远离电源。(3)施工用各种树脂远离明火，并避免阳光直射。
11、检验与验收
(1)在开始施工之前，应确认碳纤维布及配套树脂类粘结材料的产品合格证，产品质量出厂检验报告，进口材料要有商检证，各项性能指标应符合有关规定的要求。(2)采用碳纤维布及配套树脂类粘结材料对混凝土结构进行加固修复时，应严格按有关规定进行各工序隐蔽工程检验与验收。如施工质量不能满足有关规定的要求时，应立即采取补救措施或返工。(3)碳纤维布实际粘贴面积应不少于设计量，位置偏差应不大于l0mm。(4)碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维布表面的方法来检查，总有效粘结面积不应低于95%.当碳纤维布的空鼓面积小于10，000mm2时，可采用针管注胶的方式进行补救.空鼓面积大于10，000mm2时，宜将空鼓处的碳纤维片材切除，重新搭接贴上等量的碳纤维布，搭接长度应不小于l00m。
12、结束语
目前，由于碳纤维材料有着极强的适应性，而且强度较高、施工简便，因此已经被人们刚发的应用在钢筋混凝土构件的加固工程当中，这不仅有效的增强了混凝土结构的各方面性能，还对提高了混凝土结构的强度，使其工程施工的质量满足工程施工的要求。
参考文献
[1]张鹏飞.碳纤维加固技术的应用[J].科技信息(学术版)，2006(03)
[2]朴洪立.碳纤维结构加固技术的原理及在建筑结构中的应用[J].黑龙江科技信息，2007(06)
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