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Butler等人通过在惰性气体中加热的方法测定了大量商品碳纤维在25～2500℃范围内的轴向膨胀系数。碳纤维的长度变化用接触在碳纤维末端的线性未分变量测定，最高的纤维温度波（动范围为士15℃）用显微光学高温计测定。碳采用真空压浆技术改善灌浆密实性，普通的原始压浆方法较难保证孔道内水泥浆的密实性。真空压浆技术是采用真空吸浆法和常规压浆法相结合，即在常规压力压浆泵设备系统的基础上进行改进，增加抽真空的真空泵设备系统。整个预应力孔道系统封闭，一端用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生负压（一0．06Mpa～一O 1Mpa），然后用压浆泵将优质水泥浆从孔道的另一端压入。当水泥浆从抽真空端流出且颜色与压浆端相同（即稠度相同）时，经过特定位置的排浆（排水及微泡沫），并加以≤0．7Mpa的正压力，并持续保压3mln＿就能保证预应力孔道压浆的密实度。纤维的杨氏模量越高，膨胀百分率越小。随着纤维模量的增加，膨胀系数．温度曲线与单晶石墨在口。在选择了大面积混凝土的适宜组分后，还应求出它们的相应数量，也即进行大面积混凝土配合比设计，以尽可能经济地配制出抗裂性好，同时强度、工作性也合适的混凝土。进行配合比设计时除了按常规根据要求的混凝土强度等级、抗渗等级、抗冻等级及拌合物的工作性，并考虑施工条件、质量管理水平按《混凝土配合比设计规程》等有关标准进行设计外，为控制混凝士结构裂缝提高混凝土抗裂性能，还应根据建筑结构承载情况、所处环境、施工条件等，确定配置强度，选定水泥、砂、石骨料、掺合料及外加剂的品种等。方向上的关系曲线接近。Wasan介绍了一种测定碳纤维轴向热膨胀系数的弯曲方法。在该方法中，把一根碳纤维的两端水平地夹持，然后在纤维中通电加热。加热中由于碳纤维发生线性膨胀而出现弯曲下垂。已经计算出的碳纤维样品长度变化72pm时，弯曲挠度（纤维中点下垂高度）为206mm，这个值可以用测高仪地测定。已经测得Beslon基聚丙烯腈碳纤维的轴向膨胀系数为l×10与／K，标准方差为8x10一。而较易石墨化的沥青基碳纤维的热膨胀系数值非常低。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。其中福塔菲尔公司为3500t／a，占世界聚丙将粘结剂用油灰刀均匀饱满的涂抹在已处理的混凝土和钢板表面中心线附近，为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，宜先用少量胶于结合面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度(l-3mm)，中间厚边缘薄，并立即iJ定，注意适当加压，以使胶液从钢板边缘挤出为宜。钢板粘贴后，用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示己粘贴密实，否则应剥下钢板补胶，重新粘贴。烯腈基大丝束碳纤维总生产能力的41.7%，居世界的首位。