中國粉體網(wǎng)訊  碳纖維一般是以聚丙烯腈為先驅(qū)體，經(jīng)過高溫炭化和石墨化處理而得到的碳含量在95%以上的一種無機(jī)非金屬材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸方向堆砌而成的，經(jīng)炭化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。

碳纖維具有高比模量、高比強(qiáng)度、耐高溫、抗蠕變、抗化學(xué)腐蝕、耐輻射、耐疲勞、導(dǎo)電、熱膨脹以及傳熱系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，同時它還兼具纖維的可編性和柔曲性能。

碳纖維的分類及特性

碳纖維的表面修飾

碳纖維憑借其優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)性能，成功躋身于新型高性能纖維的行列。高比強(qiáng)、高比模量、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐高溫等特性是碳纖維極具市場應(yīng)用的前景，但是其惰性、光滑的表面難以與其他材料復(fù)合，極大程度上限制了碳纖維的應(yīng)用。

對于這種問題。我們也經(jīng)過長期的探索與研究，目前常用的碳纖維的處理方法有：

碳纖維表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)示意圖

碳纖維在管道維修補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用

石油和天然氣是寶貴的能源和化工原料，是當(dāng)今最重要的能源之一。隨著石油工業(yè)的飛速發(fā)展，管道運(yùn)輸也蓬勃發(fā)展，加之管道運(yùn)輸具有輸送成本低、效率高、建設(shè)周期短、占地少、安全無污染的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為石油工業(yè)中應(yīng)用最廣的運(yùn)輸方式之一。

由于長輸原油管道大多在野外埋地敷設(shè)，在環(huán)境作用下極易發(fā)生腐蝕破壞現(xiàn)象，且由于工作壓力較大，一旦發(fā)生腐蝕穿孔，將會造成大量原油泄漏，嚴(yán)重污染環(huán)境，威脅人身安全，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

據(jù)報道，我國早期使用的管線，其爆裂事故率每千公里已經(jīng)高達(dá)7-10次/年,并且在用于管道維修方面的費(fèi)用約占新建管道工程建設(shè)投資的10%-20%，因此，對于油氣管道的修復(fù)工作就更為重要。

需進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的管道

這些年對于管道修復(fù)的方案不勝枚舉，例如采用焊接修復(fù)或換管，但焊接引起的管道事故也是層出不窮，換管的經(jīng)濟(jì)成本又很高。在比較傳統(tǒng)的管道修復(fù)方法之后，碳纖維復(fù)合材料的出現(xiàn)無疑解決了管道維修中的難題。碳纖維復(fù)合材料具有施工過程中無明火操作、安全和快捷等工藝特點(diǎn)以及良好的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)效果。

碳纖維復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)示意圖

碳纖維復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

（1）免焊不動火，避免焊接帶來的風(fēng)險；

（2）適用于各種管道系統(tǒng)：尤其輸送管道、水管、化工廠管道等；

（3）碳纖維彈性模量與鋼的彈性模量十分接近，因此有利于碳纖維復(fù)合材料盡可能多的承載管道的壓力，限制管道的膨脹變形，降低含缺陷管道的應(yīng)力水平；

（4）碳纖維的抗拉強(qiáng)度高，因此碳纖維復(fù)合材料用于管道修復(fù)具有極高的安全性；并且碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗蠕變性能，故其強(qiáng)度隨著服役時間增加基本保持不變；

（5）碳纖維復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)層厚度小，方便后續(xù)的防腐處理。

碳纖維自從在上世界發(fā)展以來，已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如在汽車、航空航天等，想知道更多關(guān)于碳纖維的知識嗎？想知道與碳纖維有關(guān)的各種話題嗎？那你必須來參加低維碳納米制備與交流大會。