Pregunta 2: ¿Qué es la fibra de carbono? ¿Qué significa fibra de carbono? La fibra de carbono es un material de grafito microcristalino obtenido por carbonización y grafitización de fibras orgánicas. La microestructura de la fibra de carbono es similar a la del grafito artificial, que es una estructura de grafito desordenada. La fibra de carbono es un nuevo material con excelentes propiedades mecánicas, con un peso específico inferior a 1/4 del acero. La resistencia a la tracción de los materiales compuestos de resina de fibra de carbono es generalmente superior a 3500 Mpa, que es de 7 a 9 veces mayor que la del acero, y el módulo elástico a la tracción es de 230 a 430 Gpa, que también es mayor que el del acero. Por lo tanto, la resistencia específica del CFRP, es decir, la relación entre la resistencia del material y la densidad, puede alcanzar más de 2000 Mpa/(g/cm3), mientras que la resistencia específica del acero A3 es sólo de aproximadamente 59 Mpa/(g/cm3), y su módulo específico también es mayor que el del acero. Cuanto mayor sea la resistencia específica del material, menor será el peso del componente y cuanto mayor sea el módulo específico, mayor será la rigidez del componente. En este sentido, indica las amplias perspectivas de aplicación de la fibra de carbono en la ingeniería.
Pregunta 3: ¿Qué es la fibra de carbono? La fibra de carbono se forma mediante la descomposición a alta temperatura de fibras madre orgánicas (como rayón viscosa, poliacrilonitrilo o asfalto) bajo gas inerte entre 1000 y 3000 grados. Como resultado, se eliminan todos los elementos excepto el carbono. La fibra de carbono también es un material nuevo con excelentes propiedades mecánicas. Su gravedad específica es inferior a 65.438+0/4 del acero. La resistencia a la tracción de los materiales compuestos de resina de fibra de carbono es generalmente superior a 3500 Mpa, que es de 7 a 9 veces mayor que la del acero, y el módulo elástico a la tracción es de 23000 a 43000 MPa, que también es mayor que el del acero. Por lo tanto, la resistencia específica del CFRP, es decir, la relación entre la resistencia del material y la densidad, puede alcanzar más de 2000 Mpa/(g/cm3), mientras que la resistencia específica del acero A3 es sólo de aproximadamente 59 Mpa/(g/cm3), y su módulo específico también es mayor que el del acero. Cuanto mayor es la resistencia específica del material, menor es el peso propio del componente, cuanto mayor es el módulo específico y mayor es la rigidez del componente. En este sentido, se auguran amplias perspectivas de aplicación de la fibra de carbono en ingeniería. Al observar las excelentes propiedades de muchos materiales compuestos emergentes (como compuestos poliméricos, compuestos de matriz metálica, compuestos de matriz cerámica), mucha gente espera que la humanidad esté entrando en una era de aplicación generalizada de materiales compuestos desde la era del acero.
El desarrollo y aplicación de la fibra de carbono se remonta al filamento de carbono en 1850. Desde entonces, la investigación y la aplicación han estado estancadas. En la década de 1950, con el desarrollo de la tecnología industrial y los requisitos de la industria militar, el desarrollo y producción de fibra de carbono resolvió el proceso de producción industrial de selección de fibra cruda y carbonización a alta temperatura, llevando la aplicación de fibra de carbono a una nueva etapa. . En primer lugar, se ha utilizado en campos militares como el aeroespacial y el aeroespacial, y se ha expandido gradualmente a industrias civiles avanzadas. Sólo ha comenzado a utilizarse en el refuerzo estructural de proyectos de construcción en la última década.
La fibra de carbono y la fibra de grafito se denominan colectivamente fibra de carbono, con un contenido de carbono superior al 95%. El carbono sólo se puede fundir a altas temperaturas y presiones, y es imposible utilizarlo directamente para preparar fibras de carbono. En teoría, cualquier fibra orgánica puede convertirse en fibra de carbono después de la carbonización. De hecho, los únicos precursores de importancia industrial en la actualidad son la fibra de poliacrilonitrilo y la brea mesofásica, mientras que la fibra de carbono se produce principalmente a partir de fibra de poliacrilonitrilo en varios países. Después de procesos especiales como la carbonización a alta temperatura, se procesa en filamentos de fibra ultrafinos (diámetro de 5 a 10 μm), lo que mejora la resistencia del filamento único y aumenta la superficie de una cierta cantidad de fibra, lo que Es más propicio para fortalecer la unión con pegamento de resina.
En el pasado, uno de los factores que restringía la aplicación de la tecnología de refuerzo de fibra de carbono era el precio de la seda cruda y de los productos terminados. Cuando la investigación y el desarrollo tuvieron éxito, el precio de la seda cruda de fibra de carbono por kilogramo era de más de 1.000 dólares estadounidenses, pero ahora ha bajado a menos de 30 dólares estadounidenses.
Los países con la mayor producción de filamentos brutos de fibra de carbono siguen siendo Japón y Estados Unidos, mientras que productos de Japón, Francia, Suiza y la provincia china de Taiwán han ingresado al mercado continental de China junto con los tejidos de fibra de carbono. Los tejidos nacionales de fibra de carbono tejidos con seda cruda importada también han comenzado a entrar en el mercado. La competencia en el mercado es cada vez más feroz y los precios están bajando gradualmente.
Usos: Los productos acabados con fibra de carbono se utilizan principalmente en ingeniería civil, como telas de fibra, tableros de fibra, varillas, perfiles, fibras cortas, etc. , cada uno tiene un ámbito de aplicación diferente. En la actualidad, la tela (lámina) de fibra de carbono es la más utilizada en proyectos de refuerzo. Las especificaciones comúnmente utilizadas para la tela de fibra de carbono son 200 g/m2 y 300 g/m2, con espesores de 0,1165438+ respectivamente. El espesor de los paneles compuestos de fibra de carbono es generalmente de 1,2 a 1,4 mm y están hechos de 3 a 4 capas de tela de fibra de carbono impregnadas y solidificadas con resina. Se utiliza principalmente para reforzar vigas y losas. La estructura reforzada con tableros de fibra tiene una apariencia regular y una construcción simple, pero el precio unitario de las materias primas es alto y no se usa ampliamente en China.
Los indicadores más importantes de la tela de fibra de carbono de alto rendimiento siguen siendo su resistencia, módulo elástico y alargamiento a la rotura. Generalmente, la resistencia a la tracción es superior a 3500 MPa, el módulo elástico es superior a 230000 MPa y el alargamiento es superior a 65438 ± 0,4%. El refuerzo estructural utiliza principalmente las propiedades de alta resistencia a la tracción de la fibra de carbono, que se usa ampliamente para el refuerzo de nodos de vigas, placas, columnas y marcos de estructuras de hormigón armado. También es adecuado para el mantenimiento, refuerzo, reparación y restauración de edificios antiguos o mampostería. estructuras. Después del terremoto de Hanshin de 1995 y el terremoto de la provincia de Taiwán, se ha seguido desarrollando y confirmando el estatus de la fibra de carbono como material y tecnología de refuerzo sísmico.
En los últimos años, muchas universidades nacionales, departamentos de investigación científica e importantes institutos de diseño han participado en la aplicación e investigación de la fibra de carbono. Actualmente, el país no ha promulgado especificaciones formales de diseño y construcción. Entre los proyectos de investigación identificados por el Ministerio de la Construcción, "Los materiales compuestos reforzados con fibra (PRF) se utilizan en las ciudades...>;& gt
Pregunta 4: ¿Qué es la fibra de carbono? La fibra de carbono es un Material polimérico. Es el material más resistente en el campo de los materiales. Su resistencia es superior a 4900 MPa, que es más de 10 veces mayor que la del acero ordinario. También tiene muchas propiedades excelentes, como buena conductividad eléctrica, resistencia a ácidos y álcalis. resistencia a la temperatura y transmitancia de rayos X.
Pregunta 5: ¿Qué es la fibra de carbono? La fibra de carbono es una fibra polimérica inorgánica que contiene más del 90 % de carbono.
Material inorgánico no metálico.
Pregunta 6: ¿Qué es la fibra de carbono? El material de fibra de carbono también se llama fibra de carbono. Generalmente se refiere a algunos materiales hechos de fibra de carbono porque es liviano y duro, su estructura física y características químicas son muy. de ancho Comparación de fibra de carbono de 6 micrones de diámetro en la parte delantera y cabello humano en la parte trasera. Cada fibra de carbono está compuesta por miles de fibras de carbono más pequeñas de aproximadamente 5 a 8 micrones de diámetro. A nivel atómico, la fibra de carbono es muy similar al grafito. está compuesto por una capa Las capas de átomos de carbono están dispuestas en forma hexagonal; la densidad de la fibra de carbono general es 1750 kg/m3 La conductividad térmica es alta pero la conductividad eléctrica es baja y la capacidad calorífica específica de la fibra de carbono. también es más bajo que el del cobre cuando se calienta, la fibra de carbono se vuelve más gruesa y más corta; aunque las propiedades naturales de la fibra de carbono son negras, se pueden teñir en diferentes colores. 7: ¿Qué es la fibra de carbono? La fibra de carbono es un material fibroso de carbono que es más resistente que el acero, de menor densidad que el aluminio. El acero inoxidable es un nuevo material que resiste la corrosión, es más resistente a las altas temperaturas que el acero resistente al calor y es. Tan conductor como el cobre. Tiene muchas propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas valiosas. ¿Es la fibra de carbono una fibra hecha de carbono? La respuesta es no. La fibra de carbono todavía no se puede extraer directamente con carbono o grafito. -Las fibras orgánicas que contienen (como nailon, acrílico, rayón, etc.) se pueden utilizar como materia prima. Actualmente, la mayoría de las fibras orgánicas se combinan con resina plástica y se colocan en una atmósfera de gas raro. Las fibras de carbono producidas y vendidas en el mundo están hechas de fibras de poliacrilonitrilo carbonizado. Las fibras de carbono tienen alta resistencia y módulo axial, sin fluencia, buena resistencia a la fatiga y calor específico. La conductividad térmica se encuentra entre los no metales y los metales, el coeficiente de expansión térmica. es pequeña, la resistencia a la corrosión es buena, la densidad de la fibra es baja y la transmitancia de rayos X es buena. Se puede concluir que la fibra de carbono está hecha de fibra de poliacrilonitrilo, fibra de brea o fibra de viscosa. , con un contenido de carbono superior al 90%.
Pregunta 8: ¿Qué es la fibra de carbono? ¿Qué significa la fibra de carbono es un material de fibra de carbono microcristalino obtenido por carbonización y grafitización de fibras orgánicas? La microestructura es similar al grafito artificial, que es una estructura de grafito desordenada. La fibra de carbono es un material nuevo con excelentes propiedades mecánicas y su gravedad específica es inferior a 1/4 del acero.
La resistencia a la tracción de los materiales compuestos de resina de fibra de carbono es generalmente superior a 3500 Mpa, que es de 7 a 9 veces mayor que la del acero, y el módulo elástico a la tracción es de 230 a 430 Gpa, que también es mayor que el del acero. Por lo tanto, la resistencia específica del CFRP, es decir, la relación entre la resistencia del material y la densidad, puede alcanzar más de 2000 Mpa/(g/cm3), mientras que la resistencia específica del acero A3 es sólo de aproximadamente 59 Mpa/(g/cm3), y su módulo específico también es mayor que el del acero. Cuanto mayor sea la resistencia específica del material, menor será el peso del componente y cuanto mayor sea el módulo específico, mayor será la rigidez del componente. En este sentido, indica las amplias perspectivas de aplicación de la fibra de carbono en la ingeniería.
Pregunta 9: ¿Qué tipo de fibra de carbono es la fibra de carbono? Se forma mediante la descomposición a alta temperatura de fibras madre orgánicas (como rayón viscosa, poliacrilonitrilo o asfalto) bajo gas inerte entre 1000 y 3000 grados. Como resultado, se eliminan todos los elementos excepto el carbono. La fibra de carbono también es un material nuevo con excelentes propiedades mecánicas. Su gravedad específica es inferior a 65.438+0/4 del acero. La resistencia a la tracción de los materiales compuestos de resina de fibra de carbono es generalmente superior a 3500 Mpa, que es de 7 a 9 veces mayor que la del acero, y el módulo elástico a la tracción está entre 23000 y 43000 MPa, que también es mayor que el del acero. Por lo tanto, la resistencia específica del CFRP, es decir, la relación entre la resistencia del material y la densidad, puede alcanzar más de 2000 Mpa/(g/cm3), mientras que la resistencia específica del acero A3 es sólo de aproximadamente 59 Mpa/(g/cm3), y su módulo específico también es mayor que el del acero. Cuanto mayor es la resistencia específica del material, menor es el peso propio del componente, cuanto mayor es el módulo específico y mayor es la rigidez del componente. En este sentido, se auguran amplias perspectivas de aplicación de la fibra de carbono en ingeniería. Al observar las excelentes propiedades de muchos materiales compuestos emergentes (como compuestos poliméricos, compuestos de matriz metálica, compuestos de matriz cerámica), mucha gente espera que la humanidad esté entrando en una era de aplicación generalizada de materiales compuestos desde la era del acero.
El desarrollo y aplicación de la fibra de carbono se remonta al filamento de carbono en 1850. Desde entonces, la investigación y la aplicación han estado estancadas. En la década de 1950, con el desarrollo de la tecnología industrial y los requisitos de la industria militar, el desarrollo y producción de fibra de carbono resolvió el proceso de producción industrial de selección de fibra cruda y carbonización a alta temperatura, llevando la aplicación de fibra de carbono a una nueva etapa. . En primer lugar, se ha utilizado en campos militares como el aeroespacial y el aeroespacial, y se ha expandido gradualmente a industrias civiles avanzadas. Sólo ha comenzado a utilizarse en el refuerzo estructural de proyectos de construcción en la última década.
La fibra de carbono y la fibra de grafito se denominan colectivamente fibra de carbono, con un contenido de carbono superior al 95%. El carbono sólo se puede fundir a altas temperaturas y presiones, y es imposible utilizarlo directamente para preparar fibras de carbono. En teoría, cualquier fibra orgánica puede convertirse en fibra de carbono después de la carbonización. De hecho, los únicos precursores de importancia industrial en la actualidad son la fibra de poliacrilonitrilo y la brea mesofásica, mientras que la fibra de carbono se produce principalmente a partir de fibra de poliacrilonitrilo en varios países. Después de procesos especiales como la carbonización a alta temperatura, se procesa en filamentos de fibra ultrafinos (diámetro de 5 a 10 μm), lo que mejora la resistencia del filamento único y aumenta la superficie de una cierta cantidad de fibra, lo que Es más propicio para fortalecer la unión con pegamento de resina.
En el pasado, uno de los factores que restringía la aplicación de la tecnología de refuerzo de fibra de carbono era el precio de la seda cruda y de los productos terminados. Cuando la investigación y el desarrollo tuvieron éxito, el precio de la seda cruda de fibra de carbono por kilogramo era de más de 1.000 dólares estadounidenses, pero ahora ha bajado a menos de 30 dólares estadounidenses. Los países con la mayor producción de filamentos brutos de fibra de carbono siguen siendo Japón y Estados Unidos, mientras que productos de Japón, Francia, Suiza y la provincia china de Taiwán han ingresado al mercado continental de China junto con los tejidos de fibra de carbono. Los tejidos nacionales de fibra de carbono tejidos con seda cruda importada también han comenzado a entrar en el mercado. La competencia en el mercado es cada vez más feroz y los precios están bajando gradualmente.
Usos: Los productos acabados con fibra de carbono se utilizan principalmente en ingeniería civil, como telas de fibra, tableros de fibra, varillas, perfiles, fibras cortas, etc. , cada uno tiene un ámbito de aplicación diferente. En la actualidad, la tela (lámina) de fibra de carbono es la más utilizada en proyectos de refuerzo. Las especificaciones comúnmente utilizadas para la tela de fibra de carbono son 200 g/m2 y 300 g/m2, con espesores de 0,1165438+ respectivamente. El espesor de los paneles compuestos de fibra de carbono es generalmente de 1,2 a 1,4 mm y están hechos de 3 a 4 capas de tela de fibra de carbono impregnadas y solidificadas con resina. Se utiliza principalmente para reforzar vigas y losas. La estructura reforzada con tableros de fibra tiene una apariencia regular y una construcción simple, pero el precio unitario de las materias primas es alto y no se usa ampliamente en China.
Los indicadores más importantes de la tela de fibra de carbono de alto rendimiento siguen siendo su resistencia, módulo elástico y alargamiento a la rotura. Generalmente, la resistencia a la tracción es superior a 3500 MPa, el módulo elástico es superior a 230000 MPa y el alargamiento es superior a 65438 ± 0,4%.
El refuerzo estructural utiliza principalmente las propiedades de alta resistencia a la tracción de la fibra de carbono, que se usa ampliamente para el refuerzo de nodos de vigas, placas, columnas y marcos de estructuras de hormigón armado. También es adecuado para el mantenimiento, refuerzo, reparación y restauración de edificios antiguos o mampostería. estructuras. Después del terremoto de Hanshin de 1995 y el terremoto de la provincia de Taiwán, se ha seguido desarrollando y confirmando el estatus de la fibra de carbono como material y tecnología de refuerzo sísmico.
En los últimos años, muchas universidades nacionales, departamentos de investigación científica e importantes institutos de diseño han participado en la aplicación e investigación de la fibra de carbono. Actualmente, el país no ha promulgado especificaciones formales de diseño y construcción. Entre los proyectos de investigación identificados por el Ministerio de la Construcción, "Los materiales compuestos reforzados con fibra (PRF) se utilizan en las ciudades...>;& gt
Pregunta 10: ¿Qué es la fibra de carbono? La fibra de carbono es un Material polimérico. Es el material más resistente en el campo de los materiales. Su resistencia es superior a 4900 MPa, que es más de 10 veces mayor que la del acero ordinario. También tiene muchas propiedades excelentes, como buena conductividad eléctrica, resistencia a ácidos y álcalis. resistencia a la temperatura y transmitancia de rayos X
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