碳纖維本質相當于增加構件配筋:粘碳纖維和粘鋼粘貼形式、加固機理均較類似,碳纖維板本質上相當于增加構件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。如果碳纖維布抗拉強度設計值取為2000Mpa ,鋼材( Q235 )抗拉強度設計值取為200Mpa ,可按照0.1mm厚碳纖維布相當于1mm厚鋼板的原則代換。但應注意以下幾點:
A碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,但碳纖維的抗拉強度是鋼材的10倍左右,所以要充分發揮加固材料的強度,粘碳纖維需 要加固構件產生更大的形變。也就是說,在小變形情況下,粘碳纖維加固應力滯后顯著,所以當構件承載力相差較多時,應優先選用粘鋼加固
B、碳纖維和鋼材彈性模量基本-致,達到同樣的力值,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構件剛度的幅度要超過碳纖維加固。也就是說,若補充同樣的抗彎能力,碳纖維板構件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的
C、鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設植筋錨固,所以錨固方式較粘碳纖維靈活
D、碳纖維輕、薄,施工簡便,同樣工程量,施工工期約是粘鋼的40%
E、碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質腐蝕,在惡劣環境下耐久性好
進步管材質量和制作精度是碳纖維管材制作中的一大難點。
總結出幾個應對該類問題的解決辦法。
發生缺點的原因:1、碳纖維管件成品的外表缺點首要有皺折、條紋及富膠等問題,追溯這些問題的發生首要集中在預浸料鋪層這一環節,在運用碳纖維復合資料預浸料鋪層時,如果不能施加滿足的張力壓緊預浸料疊層塊,就會使得鋪就的復合資料預浸料層間相對較松散,全體厚度也會超出目標管材制品的厚度。因此,在成型工藝時,一般的處理方式是加壓以壓緊各層復合資料并使剩余的樹脂流出,可是這種加壓必將帶來兩種縮短力。
2、預壓實與溫度操控相結合:根絕的經歷總結,要解決碳纖維管材外表缺點的重要一步便是在碳纖維預浸料鋪放過程中,將預壓實和適宜的溫度操控結合起來。詳細的操作要領是在鋪料過程中,每鋪放完幾層,就在必定溫度下進行與預壓實,施加必定的壓力以壓緊各層纖維,這種及時的預壓實能夠防止纖維松弛的層層堆集,在必定的壓力和溫度等工藝條件下,掃除預浸料毛坯中剩余的樹脂、空氣泡和低沸點物質,使毛坯致密并根本上達到預定的厚度。
3、選用合適的模具資料:碳纖維復合資料管材對內徑尺度精度操控不嚴,但對外徑要求較高,模具的挑選對外徑尺度有較大影響。
4、使用熱縮套管的均壓力:除了上述辦法外,還能夠使用熱縮工藝提高碳纖維管材的外表質量及制作精度。
纖維材料應用越來越廣泛,一些制造型企業都迅速加入其中,這些企業綜合實力和規模技術方面往往相差巨大,現如今的碳纖維管材加工門檻好像變的很低。但隨著大家對碳纖維復合材料的認識越來越多,行業內競爭日益增大,碳纖維管材的差異也就不難發現了,關于碳纖維管材的鑒別方法,下面一起來看一下吧。
1.碳纖維管材的硬度
碳纖維管的應用是為了代替傳統的金屬管材,高強度的碳纖維材料強度是鋼材、鋁合金的6~12倍。但強度符合要求不代表碳纖維管就可以代替傳統金屬管材,碳纖維管材的性能需要與應用領域配合。比如,碳纖維管應用于機械軸,輥軸在旋轉過程中,若本身其材質表面不光滑,存在一點缺陷,便會產生振動及噪音,并且造成機械壽面縮短。
2.碳纖維輕量化
現如今碳纖維主要集中應用的工業機械、無人機、汽車等領域,都是看中其輕量化的優異特性,碳纖維材料與鋼、鋁合金相比減重30%~60%,這無疑是碳纖維材料特性在其他材料中的閃光點。雖然碳纖維輕量化是在選擇應用時的主要目的,但這并不是碳纖維材料的所有作用,其所能夠達到的是應用對象整體的提升。
3.碳纖維外觀
市面上的碳纖維管材好像不仔細看沒有什么不同,但就是這些小細節便可以鑒定其質量。管材的外表面均勻光滑度,尺寸公差度,打孔處是否有裂開問題,如果外表面無任何問題,從管材內壁就細節便能鑒別碳纖維材質質量。