碳纤维总类
二、聚丙烯腈基碳纤维发展现况
2.1世界总况
1959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 Carbide)的碳化技术，生产出高强度、高模对锈蚀钢筋力学性能的研究，目前侧重于同种钢筋不同锈蚀率的情况，对于不同类型钢筋间或同类钢筋不同直径间的比较较少，特别是对高强钢筋锈蚀方面研究尚未见诸文献，研究不同种类钢筋和不同直径钢筋的锈蚀规律，可以为易锈蚀环境下钢筋类型和直径的选取提供参考依据。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另外值得一提的是，N02－明显使预应力钢筋脆化，从而使其耐久性大打折扣。亚硝酸盐阻锈剂的最主要问题是环保问题。以口服致死剂量LD50表示，按人体体重计，食盐为3000mg／kg，乙醇为7000mg／kg，亚硝酸盐仅为85mg／kg。因此，亚硝酸钙并没有在欧洲得到广泛使用，因为环保的原因在瑞士、德国等国家被禁止使用（属于有毒物质）。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聚丙烯纤维包括短切聚丙烯纤维、改性聚丙烯纤维、网状聚丙烯纤维，由于纤维的存在，在微观机制上改良了基体的力学性能，并且可以实现按照使用要求设计材料的目的，从而使纤维混凝土成为了一种重要的新型建筑材料，被广泛应用到航空、航天、电子、电气、机械、建筑、能源等各个领域的土建工程中。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。
在构造理论中提出了一种简单的计算模型，即假定圆形骨料不变形且均匀分布于匀质弹性水泥石中，当水泥石产生收缩时引起内应力，这种应力可引起粘着微裂缝和水泥石微观裂缝，混凝土的微观裂缝肉眼是看不见的，肉眼可见裂缝范围一般以0．05毫米为界。观测证实，结构物的裂缝是时刻不停的运动着，这种运动包含两种意思：一是裂缝宽度的扩展与缩小；二是裂缝长度的延伸及裂缝数量的增加。裂缝稳定的运动是正常的，工程中要防止的是不稳定的裂缝运动。 混凝土的原材料质量也对混凝土的裂缝有较大的影响，如水泥的品种、水泥的用量、骨料的品种、骨料的弹性模量及骨料的膨胀力、骨料的级配；外加剂的品种及掺量；混凝土掺合料的品种、掺量和混凝土的配合比等均对混凝土的裂缝有较大的影响。所以必须严格控制大面积混凝土原材料的质量，以提高混凝土本身的抗裂能力和抵抗变形的能力。工时混凝土的浇筑方案网、运输方法及振捣方法直接影响到混凝土的质量；另一方面，大面积混凝土龙浇筑前或浇筑后的预控措施，如采用预冷却和后冷却方法，均对大面积混凝土的温度梯度和温度应力有较大的影响，如果在施工过程中采取正确的施工方法筑和一些预控措施，可大大降低混凝土的内外温差，减少温度应力和温度裂缝。