碳纖維在建筑行業應用前景分析

    碳纖維:力學性能優良的復合增強基材,應用領域廣泛。碳纖維具有出色的力學性能和化學穩定性,是目前已大量生產的高性能纖維中具有高的比強度和高的比模量的纖維。此外,碳纖維還兼有其它多種優良性能,如低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱導性高、熱膨脹系數低、X光穿透性高,非磁體但有電磁屏蔽性等。多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成復合材料。從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景。
    碳纖維復合材料是隨著軍工事業發展起來的一種新型材料,屬于高新技術產品。碳纖維復合材料既可作為一種結構材料承載負荷,又可作為一種功能材料發揮作用。近年來,碳纖維復合材料發展十分快,在多個應用領域得到廣泛使用。
    纖維增強塑料包括碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維等,這些復合材料一般具有耐腐蝕、耐紫外線、輕質、高強和非磁性等優異特性,80年代初,作為工程材料在其物理力學性能有了突破性的改善和提高。碳纖維材料由于性能優于其他復合材料而脫穎而出。初,碳纖維復合材料應用僅局限于航天、軍事和船舶工程應領域,后來應用范圍逐步擴大到土木工程,自80 年代末至90 年代初,加固修復混凝土結構屬于歐美和日本等發達興起的一項新技術,目前這項技術已成為土木工程領域研究的熱點。
   目前,碳纖維復合材料在建筑業中五大主要應用領域包括:碳纖維增強混凝土、碳纖維復合材料棒材、碳纖維增強膠接層板、碳纖維復合材料片、其它應用(非承重墻板、防水房頂涂層、電磁屏蔽板和導電板、墻和防腐蝕涂層、耐磨鋪地材料、耐化學腐蝕性底板)。
   碳纖維復合材料在土木建筑業中的應用還是一項相對較新的技術。以前因碳纖維復合材料成本較高、產量少,其應用領域主要限于航空航天,在其它應用領域應用則存在一定難度。近年來,碳纖維復合材料的應用愈來愈廣泛,隨著碳纖維復合材料產量的增加成本有所降低。與建筑領域中傳統材料(鋼鐵、混凝土等)相比,碳纖維復合材料價格相對較高,但綜合起來看,考慮到施工成本、使用成本、維護成本時,碳纖維復合材料價格與傳統建材價格比較接近了。在防腐性、重量、機械性能等方面,碳纖維復合材料更具優勢,未來,碳纖維復合材料在建筑業市場前景比較廣闊。