国内外碳纤维生产现状及发展趋势
报道碳纤维增强塑料预施应力的预应力混凝土已用于实际工程。试验结果表明，这种梁的静态破坏形态几乎与预应力钢筋混凝土的静态破坏形态相同。不仅静定结构，而且超静定结构也可以用这种方式施加预应力。碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各种含碳的有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得的较高纯度碳链。碳纤维具有十分优异的力学性能，是目前已大量生产的高性能纤维中具有高的比强度和高的比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。碳纤维呈黑色，坚硬，具有强度高、重量轻等特点，是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度是钢的7.9倍，抗拉弹性模量高于钢。除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高，非磁体但有电磁屏蔽性等。
我国自20世纪60年**始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史，但进展缓慢，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没能实现大规模工业化生产，工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响了我国高技术的发展，尤其制约了航空航天及国防事业的发展，与我国的经济社会发展进对现浇混凝土结构在施工期间主要因收缩等间接作用引起的裂缝，进行了试验室标准条件下系列试件基础试验、工程实际构件原位收缩试验等试验研究，对试验结果进行了分析，在.工程调研、试验及分析的基础上，从原材料优选、配合比优化设计、结构及构造优化设计、施工过程控制、施工过程监测及施工管理等方面综合考虑，提出了预拌混凝土施工期间间接裂缝的综合防治措施，并成功应用于典型工程实践。程极不相称。所以，研制生产高性能、高质量的碳纤维，以满足和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是*前我国碳纤维工业发展的迫切任务。
一、生产方法
目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺陷，净化、重整碳链的过程。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制处理复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维，其生产工艺较其它方法简单，而且产品的力学性能优良，用途广泛，因而自20世纪60年代问世以来，取得了长足的发展，成为*今碳纤维工业生产的主流。
与聚丙烯腈基碳纤维相比，沥青基碳纤维发展相对滞后。1987年9月日本三菱、旭化成建成了年产500t高性能沥青基碳纤维装置，这标志着沥青基碳纤维已处于工业化过渡的新阶段。沥青基碳纤维的炭化收率比聚丙烯腈基高，原料沥青价格也远比聚丙烯腈便宜，在理论上这些差别将使沥青基碳纤维的成本比聚丙烯腈基碳纤维低。然而要制得高性能碳纤维，原料沥青中的杂质等必须完全脱除，沥青转化为中间相沥青，这使得高性能沥青基碳纤维的成本大大增加。实际上高性能沥青基碳纤维的成本反而比聚丙烯腈基碳纤维高。故目前于只追求性能而不计成本的极少数如宇航部门使用。
聚丙烯柱子外包粘钢加固施工步骤：实际测量柱子各细部尺寸。根据加固设计图纸及柱子实际尺寸，进行材料（钢板和型钢）剪裁。在地面上将各种钢材焊接起来，形成几个部分。通过定滑轮将各部分币装在柱子上，通过焊工，将各部分型钢焊接起来，形成加固柱子的框架。由下而上分别焊接地脚板、加力板、拉劲板。对需要灌界面胶泥砂浆的部分，进行混凝土表面处理，钢板除锈及涂刷界面胶剂。灌界面胶泥砂浆时，应每焊接一块高50cm钢板就灌浆一次，保证所灌的结构胶泥砂浆密实。焊接完毕后，对加固的钢结构进行防腐处理。进行工程实际构件混凝土（原位水泥是混凝土中最容易受到侵蚀的部分，其主要成分为C3S、C2S、C私F、C3A以及少量的游离CaO、MgO等；水化反应后，生成水化硅酸钙C．S．H凝胶、水化铝酸钙、水化硫铁铝酸钙（AFt和AFm）等，此类水化产物只能在碱性环境中存在，表1．3给出各水泥水化产物能够稳定存在时环境的pH值。在酸性环境中易发生“中和”或者分解反应；造成混凝土性能的衰败，减短了混凝土建筑物结构寿命，经济损失巨大，甚至会对公民生命安全构成威胁。目前，对混凝土受酸性介质的侵蚀机理以及如何提高混凝土在酸性环境下的耐久性能都存在分歧。随着我国基础建设的进一步完善，混凝土应用范围日趋广泛，如何提高混凝土耐酸性环境侵蚀能力已经成为一个迫切需要解决的问题。）、现场约束混凝土、试验室素混凝土试件同期、同配合比的系统混凝土早期收缩试验Z，得到特定边界条件、特定配筋情况下地下室墙体混凝土28天龄期内收缩变形规律.及相应钢筋变形规律，定性分析出上述因素对收缩的影响。腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。在生产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的时候，被称为“母体”的聚丙烯腈纤维首先要通过聚合和纺纱，然后将这些母体放入氧化炉中在200到300摄氏度进行氧化。另外，还要在碳化炉中，在温度为1000到2000摄氏度间进行碳化制成碳纤维。
尽管碳纤维生产流程相对较短，但生产壁垒很高，其中碳纤维原丝的生产壁垒是难中之难，具体表现在碳纤维原丝的喷丝工艺、聚丙烯腈聚合工艺、丙烯腈与溶剂及引发剂的配比等。目前世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、东邦Tenax集团和三菱人造丝集团，这三家企业技术严格保密，工艺难以外露，而其他碳纤维企业均是处于成长阶段，生产工艺在摸索中不断完善。
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