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且掺入迁移型阻锈剂和氧化型阻锈剂亚硝酸钙的砂浆试块在硫酸钠溶液及硫酸钠、氯化钠混合液中的质量增长率均高于空白组，分析原因主要是，加入阻锈剂后砂浆试块的吸水性能增大，进入砂浆孔隙中的硫酸钠及氯化钠的数量比空白组的多，即掺有阻锈剂的试块在孔隙中形成石膏及钙矾石的量比空白组大，而前15次的浸烘循环过程中，通过腐蚀反应密实了混凝土孔结构，但没有达到硫酸盐侵蚀的第二阶段，掺入阻锈剂的试块比空白组试块质量增加的多。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。根排实际施工条件和施工方法进行理论计算,验算混凝各龄期产生的总拉应力值,小子混凝土的极限拉伸强度,进行一次性浇確而不解施工缝是可靠的。大体积混凝土的升温速度较快,目膨长混凝土需保湿,故应釆取有效描施新老材料的共同工作一直是加固改造中的一个重要方向，特别是对于新老混凝土的共同工作问题吸引了国内外大量研究人员的关注，混凝土强度等级、界面粗糙度、界面剂等是影响新老混凝土界面强度的主要因素，植筋法对新老混凝土界面剪切强度的影响是近年来发展起来的一个研究方向，在国外已经有所应用，国外也称机械连接，瑞士已采用了这种机械连接构件；在美国也将该法用于公路和桥梁面板的补中。机械连接构件虽已用于实际工程，但关于机械连接性能研究的还很不够，已有研究只就机械栓对水平剪力传递作用；（2）机械栓埋入深度对剪应力一界面滑移曲线的影响进行了初步的研究。并在初步研究的基础上给出了机械连接的种类、性能及设计模型，但并没有涉及机械连接的设计原理，所以关于这个问题有待进一步的研究。及时保温保湿养护。延缓降温速度,施工过程要进行温控。
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不同植筋深度的销钉破坏形式，当植筋深度为5d时，有砌体材料剪切破坏和钢筋拔出的现象，但是当植筋深度大于等于10d时，破坏后销钉在砌体中锚固完好，位于销钉附近的复合砂浆被压碎，从而发生复合砂浆层与砌体的滑移，没有发生销钉拔出或者剪切破坏的现象；砌体中拉拔试验结果是完全不同的，当在砌体中进行拉拔试验时，植筋深度为5d时发牛锥体破坏，10d时发生锥体破坏和胶与砌体材料的复合破坏，均为钢筋拔出，‘立然不适合用直接承受拉力荷载作用；但是当承受剪切作用时，0d的植筋深度能保证销钉不会发生破坏，所以在复合砂浆加固中应用植筋代替传统的设置拉结筋的方法是合适的。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%，基本控制了世界高控制裂缝宽度的理由是,过大的裂缝会引起混凝土中钢筋的严重锈蚀降低结构的耐久性,同时,过大的裂缝会损不结耗的外观,引起使用者的不安。这些美于钢筋混凝土裂缝的控制、预测、预防和处理工作,称之为''钢筋混凝土结构的裂缝控制,这方面的研究课题具有重要的现实意义和技术经济意义。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。