建筑工程应用碳纤维增强复合材料

碳纤维增强铝基复合材料 (2)

碳纤维增强铝基复合材料

碳纤维增强铝基复合材料

通过溶胶-凝胶法,采用含有机添加剂的正硅酸乙酯醇溶液,经二次水解、缩聚、干燥和烧结在碳纤维表面形成均匀sio2涂层。该涂层改善了碳纤维与镁合金基体的润湿性,实现了低压液相浸渗制备c/mg复合材料,并提高了复合材料的阻尼性能。

碳纤维增强复合材料在土木建筑中的应用 使用碳纤维材料加固结构的主要目的，是提高建筑工程承载能力或改善其功能。目前，建筑 工程中广泛使用的碳纤维及其复合材料产品具有多种形式，常用的碳纤维及其复合材料产 品主要有碳纤维布、碳纤维板、碳纤维条带、碳纤维网格等，如图１所示。在使用碳纤维材 料加固结构的过程中，可以根据加固部位不同、加固方式不同或需要的能力不同分别选用， 例如当需要提高承载力或加固结构构件形状复杂时，可以选择高强度的碳纤维布；当需要提 高刚度时则尽量选择碳纤维板，采用嵌入式加固方法时，可以选用碳纤维板或碳纤维条带； 而对于平板或柱加固时，则最好选择柔 性格栅材。 新建工程中则主要使用碳纤维筋、碳纤维索、碳纤维型材以及衍生出的碳纤维复合材料构件 和结构等，如图2所示。其中，碳纤维筋主要用于混凝土结构中替代钢筋，在腐蚀环境下 可以减少因钢筋锈蚀所产生的结构损伤或破坏，提高

碳纤维增强复合材料在工程加固过程中的应用——近几年，碳纤维增强复合材料加固技术在工程加固施工中崭露头角，其工艺简单、适用面广，尤其适用于进入老年期的水利工程加固施工。本文主要介绍碳纤维增强复合材料特点及其在工程加固过程中的施工方法

文中在简单描述了cfrp的优点基础上，分析了cfrp材料在桥梁加固工程中的应用情况，并且指出了此项材料使用在桥梁工程中遇到的问题，以及cfrp材料在桥梁加固工程上的并且简单介绍了未来的应用前景。

采用碳纤维片材加固修复混凝土结构是一种较新型的结构加固技术,本文对其设计原理、计算、施工进行了初步探讨,并结合工程实例加以说明。

从桥梁维修加固的概念、意义及目的要求介绍了碳纤维增强复合材料的基本特性和粘贴碳纤维片材加固施工技术。

轻量化是减少列车运行能耗的一个关键指标,碳纤维增强复合材料(cfrp)是车体轻量设计的优选材料。文章阐述了目前车体轻量化的主要实现途径,轻量化对节能的意义,及国内外cfrp在轨道交通领域的应用情况。cfrp正从非承载结构零件向承载构件、从零部件向大型结构件延伸扩展;其用量正在逐渐提高。但cfrp要想广泛应用于轨道交通,必须在成本上有更大的改进空间,提高设计研发人员复合材料构件的设计和制造经验,从维护到运营成本的整个系统范围内的利益进行评估和平衡。

碳纤维(cfrp)补强加固混凝土结构技术是近年推广应用的一种新方法,其研究与应用已成为土木工程界的热点,文中较详细地介绍该技术的特点及其应用。

以某水库采用cfrp修复加固压力管道为例,介绍了cfrp材料的性能和用cfrp修复加固压力管道的主要工序,并在功能和技术经济方面与钢板衬砌修复加固方案作了对比。

许多桥梁结构随着使用时间的延续，受环境侵蚀及结构使用条件的变化等因素的影响，会使整体结构受到不同程度的损伤，形成病害。通过大量的实践与理论研究，桥梁工程技术人员总结出了许多行之有效地桥梁加固改造技术。本文主要通过实际工程，对碳纤维增强复合材料的技术进行了介绍。

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建筑工程质量一般受材料性能影响；纤维增强复合材料因具有较高的比刚度、比强度等优异的力学性能而逐渐取代传统的施工材料；近年来成为了土木建筑工程施工中的主要施工材料之一；本文通过分析纤维增强复合材料优势；为其在建筑工程中的应用提供参考；

为了探索有效的钢筋混凝土短柱的加固方法,对4个短柱在轴向力和低周反复荷载作用下进行加固试验。3个试件受低周反复荷载作用开裂后持荷用碳纤维增强复合材料cfrp加固,另一个试件不作加固进行对比试验。试验研究了轴压比及加固前裂缝宽度两因素对短柱加固后性能的影响。试验结果表明,开裂钢筋混凝土短柱在用cfrp加固后,不仅增加了短柱的极限承载力,还可以避免脆性破坏。研究还表明cfrp加固钢筋临近屈服混凝土短柱,其承载力没有提高。

混凝土与碳纤维的热膨胀系数不同,在温差作用下,两种材料各自的自由变形受到约束,从而产生了温度应力。通常,温度应力随着温差增大而增大。应用ansys软件分别对降温温差30℃、40℃、50℃、60℃时碳纤维布约束混凝土的温度应力进行了分析,以期对寒冷地区用碳纤维增强复合材料加固混凝土结构时,对温度应力的控制有所帮助。

日本东丽株式会社开发出可提高碳纤维与热塑性基体树脂结合性能的技术。利用该技术可制造出高强度碳纤维增强树脂基复合材料。

高能激光对复合材料的辐照效应研究,可以拓展激光技术的应用范围。为了预测激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态热响应,提出了一个简化计算模型。采用隐式有限体积方法求解控制方程,边界条件包括激光辐照加热、对流换热、辐射换热以及材料表面烧蚀。考虑了激光辐照过程中基体热分解、质量迁移、比热容变化情况。基于该烧蚀模型,预测了激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态温度场和表面烧蚀速率,计算结果与文献试验数据一致。最后,通过修正烧蚀模型分析了高速气流剥蚀对激光辐照复合材料热效应的影响。

塑料逐步取代了一些传统材料，如金覆等。在这一过程中，纤维增强材料的使用推动了这一趋势的进一步发展。本文阐述了纤维怎样与塑料更有效地复合。

短碳纤维增强镁基复合材料的发展 摘要：金属镁由于具有低密度和良好的阻尼减震性、导热性以及电磁屏蔽性等特点,在 航空航天、交通运输和电子工业等领域有着广阔的应用前景,但由于纯镁的力学性能及耐腐 蚀性能较差,因此在工业上一般不直接使用纯镁作为结构材料。 关键词：化学镀、短碳纤维、热挤压、美基复合材料、阻尼性能。 金属镁的工业应用多采取以下两种途径来实现:一是添加合金元素形成镁合 金;二是加入增强体制备成镁基复合材料;在镁合金中引入不同功能增强体可显 著地改善镁基复合材料的力学性能、耐磨性能、阻尼性能及耐高温性能。碳纤 维由于具有高的比强度、比模量、耐高温、耐疲劳、低膨胀和自润滑等优异的综 合性能,使其成为一种非常理想的制备镁基复合材料的增强体材料。但是,碳纤维 与金属镁之间的润湿性较差,为此往往需要对碳纤维进行表面处理,化学镀镍一 方面由于其与金属镁之间良好的润湿

从碳纤维、树脂基体、界面3个层次对碳纤维增强树脂基复合材料的界面研究进行了综述,重点介绍了碳纤维表面特性表征及改性方法、树脂基体特性及改性方法和界面分析表征手段,由此提出了纤维/树脂界面的研究路线,简要分析了复合材料界面研究的前景与趋势。为了实现纤维/树脂界面的良好匹配,充分发挥碳纤维复合材料的性能优势,需完善界面表征手段、明确界面微观性能与复合材料宏观性能的关系、深化研究界面对复合材料湿热性能及失效模式的影响等。