碳纤维总类
二、聚丙烯腈基碳纤维发展现况
2.1世界总况
1但作为一种简明的指标,仍然能在一定程度上反映砂的差别及其对混凝土性能的影响。在大体积混凝土施工中,若砂料级配合理,不但能减少水泥用量,还可使拌合用水量降至最小,在使用上得到良好的和易性,同时使砂浆包裹效果。拌合用水量的减小,不但可以避免强度降低、泌水和离析,而且还可在最小拌合用水量同时获得和易性,便于大体积混凝土泵送施工。959年日本的进藤昭男发明了用聚丙烯腈(PAN)原丝生产碳纤维的方法。1969年,日本东丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国联合碳化物公司(Union Carb近年来,我国学者利用结构可靠度分析和计算的一次二阶矩理论并结合实验对现行桥梁设计规范中的设计表达式和参数进行了可靠度分析和校验,做了不少工作。但是目前理论研究中,利用可靠度方法对服役桥梁承载力鉴定、期望寿命等方向的研究还相对较少,尤其是对结构整体系统的可靠度研究理论才刚刚起步。ide)的碳化技术,生产出高强度、高模量碳纤维。20世纪70年代末以来,国外许多以PAN纤维为原料制造碳纤维的厂家在原料供应及碳纤维的生产、供销方面进行广泛合作与竞争,促进了PAN基碳纤维工业的长足发展。特别是进入90年代以后,由于PAN基碳纤维性能优越,应酸性环境下,提高混凝土耐久性,着重提高混凝土的抗渗性和水泥品种的选择;但是在骨料的运用上,除了要求致密性而外,对骨料的成分亦存在分歧。某些研究人员认为须采用耐酸性能好的骨料品种,比如花岗岩、片麻岩或者辉绿岩等,因为粗骨料是水泥混凝土中的主要组分,如果骨料不耐酸,首先受到介质腐蚀破坏,从而加速了混凝土的腐蚀过程;但是,美国混凝土材料研究协会在南非进行了一项试验,长期观测混凝土下在一个水道工程中的性能变化,结果证明用致密的石灰石制作的混凝土管道在酸性污水环境中,比用硅质的火成岩骨料混凝土耐久性更好。用领域日益扩展。
目前世界PAN基碳纤维已进入发展旺盛的成熟期,主要表现为:
1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门。
目前,聚丙烯腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,占世界高性能小丝束碳纤维总能力的75.5%,基本控制了世界高性能小丝束碳纤维的生产。
聚丙烯腈基大丝束碳纤维世界总生产能力为8400t/a,福塔菲尔(Fort-afil)、卓尔泰克(Zohek)、阿尔迪拉(Aldila)、爱斯奇爱尔(SGL)等四家公司垄断了世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维的生产。其中负弯矩钢束压浆不密实,这除了设计时波纹管尺寸选择过小外,从施工角度看可能是由于压浆时压力不够(压浆机无压力表或压力表不准确)或操作不当,漏掺膨胀剂或水泥浆流动度过大,向低处流淌,导致孔道压浆不饱满,降低了预应力筋与混凝土间的握裹力。福塔菲尔公司为3500t/a,占世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维总生产能力的41.7%,居世界的首位。