碳纤维加固范文第1篇
摘要：
1. 碳纤维复合材料是航空、汽车、运动器材等众多领域广泛应用的材料之一。由于具有优异性能。碳纤维单向布与配套树脂材料已是加固钢筋混凝土结构的新材料、新工艺。本文简单介绍了钢筋混凝土有限元分析的研究现状，碳纤维加固混凝土技术的发展概况，讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。 2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元LINK8 。
3.在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去，用ANSYS进行模拟并对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。 关键词：混凝土 加固 有限元
Carbon fiber reinforcement concrete ball plasticity analysis Abstract：
1. The carbon fiber is compound with the aviation, the automobile，the movement equipment and so on one of multitudinous domain widespread application materials. Because has the outstanding performance. The carbon fiber unidirectional cloth and the necessary resin material already were reinforces the reinforced concrete structure the new material, the new craft. This article simply introduced the present situation of the reinforced concrete finite element analysis research, the carbon fiber reinforcement concrete technology development survey; discussed the coagulation of the material ball plasticity and the construction relations. Introduced several kinds of common useful models to simulate the concrete.
2. In the determination finite element, in the model foundation, in detail introduced in ANSYS specially uses in to simulate the concrete or the steel bar stick congeals the texture of soil Solid65 unit as well as steel bar unit LINK8
3. In infinite element analysis which puts up the main beam to the steel bar coagulation, through eliminates or add the carbon fiber ,carries on the simulation with ANSYS, thus carries on the comparison to the test result, the confirmation carbon fiber to the concrete reinforcement function Key word: Concrete reinforcement finite element
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1 钢筋混凝土有限元分析的意义
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理—力学完全不同的材料所组成的结构材料。钢筋混凝土结构由于强度高、可模性好、造价低等优点，在我国建筑业中被广泛使用，公共建筑及绝大部分高层建筑均为钢筋混凝上结构。
由于钢筋混凝土材料性能的特殊性和复杂性，对于钢筋混凝土的试验研究存在着许多复杂的因素，主要包括: (1)钢筋混凝土结构是由两种材料组成:钢筋和混凝土。
(2)混凝土本身主要是由山水、砂石骨料和水泥复合而成。在混凝土硬化以后，在混凝土中仍然有自由水和孔隙，甚至还有未水化的水泥粒，并不可避免的形成数条多微裂缝。混凝土的应力应变关系是非线性的，且受很多因素影响。在复杂应力条件下，混凝土本构方程仍然是一个需要深入研究的问题。
(3)在荷载作用下，一般钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。混凝土的裂缝随荷载的增加而不断发展。
(4)混凝土的变形是与时间有关的，如收缩和徐变。
(5)钢筋和混凝土之间的粘结关系非常复杂，如何模拟粘结关系也需进一步研究。
(6)钢筋本的非弹性性能。
考虑到这些复杂因素，要精确分析一个钢筋混凝土结构从加载到破坏的全过程是十分困难的。长期以来，钢筋混凝土结构的分析主要靠试验和经验公式，而且主要是针对杆件结构。对于复杂的混凝土结构要么用模型试验，要么用弹性理论，对某些结构一般是用极限平衡理论求得其承载力。
随着电了计算机的出现和混凝土本构关系研究的深入，钢筋混凝土结构有限元分析方法得到了迅速的发展。在钢筋混凝土结构的分析中运用有限元分析可以提供大量结构反应信息，诸如结构位移、应力、应变的变化，混凝土压屈，钢筋流动，粘结滑移，破坏荷载等等，这对研究钢筋混凝土结构的性能，改进工程设计都有重要的意义。
2钢筋混凝土有限元分析的研究现状
最早用有限元法分析钢筋混凝上梁的学者是 Ngo和Scordelis。他们于1967年在ACI杂志上发表了一篇有关这一内容的论文们在研究中，主要还是基于线弹性理论，但是他们根据试验结果，将钢筋和混凝土划分为三角形单元，按平面
3 应力问题和线弹性理论分析钢筋和混凝土应力，针对钢筋混凝土结构的特点，在钢筋和混凝土之间附加了一种沿钢筋径向和切向都有一定刚度的粘结弹簧，从而可以分析粘结应力的变化情况：反映混凝土的开裂特性，提出了离散裂缝 (discrete cracks)形式，即在梁中预先设置裂缝，裂缝的两边用不同的节点，裂缝间也附加了特殊的无几何尺寸的连接弹簧，以模拟混凝土裂缝间的骨料咬合力和钢筋的销栓作用。这一研究获得了很大的成功，引起了巨大的反响。自此以后，许多学者在这一领域研究，发表了大量研究成果。
1968年Nilsson发展了Ngo等人的工作，将钢筋与混凝土非线性粘结关系和混凝土本身的非线性应力应变关系引入有限元分析，当钢筋开裂后就重新划分网格，把裂缝置于单元边界处Frankin于1970年首先引入“弥散裂缝”的方法，将钢筋分布在混凝土单元中，假定钢筋与混凝土间有效连接并可以自动跟踪裂缝的发展。这一方法为有限元分析实际钢筋混凝土结构提供了有力工具，获得了广泛应用。有些研究中还用拉伸强化 (tension stiffening)概念，以考虑裂缝之间混凝土对受拉的贡献。由于弥散裂缝模式计算相对简单并具有较好的精度，这一模式己被应用于平面应力、平面应变、板弯曲、壳体、轴对称和三维实体问题之中。1969年已有学者用分层法来建立钢筋混凝土梁的弯曲单元稍后Lin和Scordelis将分层法用于板壳单元等弯曲构件，假定每一个混凝土堆安全壳、存储容器和海洋石油平台等大型混凝土结构的非线性分析中。这一阶段的研究和应用都取得了很大的进展，但总的来说，不管是理论研究还是工程应用，都比较粗糙，处于探索阶段。
1977-1985年，在这个阶段中，研究工作主要可分为两个方面。一方面是继续在单元模式的选取、混凝土的本构关系和破坏理论、裂缝的模拟和拉伸强度、骨料咬合和销栓作用以及粘结方面进行深入的研究。另一方面是系统性的总结和交流工作，美国土木工程协会组织了一个20人的委员会，花了八年时间，总结和分析了钢筋混凝土结构有限元结构分析领域的大量研究资料和信息，在 1982午 5月发表了长达 545页的综述报告，内容涉及本构关系和破坏理论、钢筋模拟及粘结的表示、混凝土开裂、剪力传递、时间效应、动力分析、数值算例和应用;还在附录中发表了钢筋混凝土结构非线性的有限元程序。在这一时期，欧洲和亚洲的一些学者也在钢筋混凝土结构的有限元分析方面进行了大量的研究工作，1987年7月在联邦德国召开了“钢筋混凝土空间结构非线性性能”的国际会议;1981年，国际桥梁与结构工程协会在荷兰召开了 “高等混凝土力学”的国际会议;1984年，在前南斯拉夫召开了 “混凝土结构的计算机辅助分析与设计”国际会议。同时，日本学者的研究工作在起步较晚的情况下很快的发展到了应用阶段，并且与试验的结合方面取得了很大的进展。
1985年到现在，处在混凝土的本构关系的表达和试验研究方面继续进行更深入的研究之外，钢筋混凝土结构非线性有限元分析进一步向实用方向发展，努力把现有的分析方法和工程设计结合起来。同时，研究的领域也进一步扩展到动力、冲击荷载下的非线性分析，分析模型和材料参数成为预测钢筋混凝土结构在动力和冲击荷载下性能的研究热点;高强混凝土和受约束混凝土结构的非线性有限元分析也受到了重视;材料非线性、几何非线性以及时间因素的综合考虑也融入了钢筋混凝土结构非线性有限元分析。在混凝土结构中，与时间因素有关的效应包括荷载、预应力、环境因素以及随时间推移而变化的徐变、收缩、老化、热效应和预应力筋的松弛等。在这一时期中，我国在钢筋混凝土结构非线性有限
4 元分析的大部分领域开展了研究工作，取得了很大发展。我国虽然没有专门召开过钢筋混凝土非线性有限元分析方面的会议，但这方面的研究工作在计算力学、结构工程、地震工程等全国性的学术会议中有所反映，也出版了钢筋混凝土结构非线性有限元分析方面的专著，反映了我国在这一方面的研究成果。
目前可以说钢筋混凝土的有限元分析己经到了相当实用的阶段。欧洲混凝土委员会 1990年的混凝土模式规范已经将混凝土有限元方法纳入其有关条文。 我国钢筋混凝土结构也在附录中写入了有关有限元分析的条文。其主要用途如下：
a)用于重大结构，如核电站的安全壳、海上采油平台、大型水利工程结构的静力分析，尤其是动力分析，具有及其重要的意义。既可以检验设计，又可以优化设计;既有经济价值，又有研究价值。
b)用于结构或构件的全过程分析，对结构或构件的性能及其实际的极限荷载有更深入、正确的了解，能揭示出结构的薄弱环节，能对其可靠性做出正确的评价。
c)辅助试验进行参数设计。
3.ANSYS在钢筋混凝土有限元分析中的运用
ANSYS软件是美国ANSYS公司开发的融结构、热、流体、电磁、声学于一体的新一代大型有限元分析程序，它拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器，能高效的求解各类结构的静力、动力、振动、线性和非线性、模态分析、谐波响应分析、瞬态动力分析、断裂力学等问题。它拥有完善的前后处理和强大的数据接口，因而是计算机辅助设计 (CAE)和工程数值分析和模拟最有效的软件之一。
4碳纤维加固技术的发展概况。
碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究下作开始于80年代的美、日等发达国家。自80年代末至今，日本、美国、新加坡以及欧洲的部分国家和地区的众多大学、研究机构、材料生产厂家等都相继进行了大量碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究开发，并在此基础上己编制形成了自己国家的行业标准和规范。日本的阪神大地震后，很多工程就是用碳纤维材料加固修补的。建筑物的抗震加固技术在日本、韩国、美国、欧洲、台湾等国家和地区得到了迅速的发展和广泛的应用。碳纤维材料在土木工程领域的应用已非常广泛，概括起来主要有以下几种途径：
(1)在搅拌混凝土的同时加入短纤维制成碳纤维混凝土，用于新建结构。 (2)长丝制成束状 (棒材)在现浇混凝土中代替钢筋用土新建结构。
(3)将碳纤维制成织物(片材)>VI贴到混凝土表面用于结构的补强和加固。
5 从目前国内外的发展情况看，碳纤维材料应用于建筑业的研究开发活动正 呈积极活跃的态势。中国拥有巨大的建筑市场，大量的钢筋混凝土结构急需补强以优化设计;既有经济价值，又有研究价值。
5今后的研究内容
1.讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。
2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元Link8。
3. 在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去用ANSYS进行模拟，从而对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。
钢筋混凝土材料的性质非常复杂:(1)在多轴应力状态下的非线性应力—应变特性;(2)应力软化和各向异性弹性劣化:(3)拉伸应力或应变引起的逐步开裂;(4)钢筋和混凝土的粘结滑移，骨料的连锁作用，钢筋的铆合作用;5)有如徐变、收缩与时间相关的特性。因此，如何提出一个能描述在所有情况下混凝土特性都合适的本构模型是非常困难的一项工作。本章将简要介绍混凝土材料的本构关系。
参考书目：
1.王勖成 有限单元法 清华大学出版社 2003.7 2.祝效华 余志祥 ANSYS高级工程有限元分析范例精选 电子工业出版社 2004.10 3.小飒工作室 最新经典ANSYS及Workbench教程 电子工业出版社 2004.6 4.ANSYS理论手册
5.ANSYS非线性分析指南
6.卢哲安 陈涛 弹纤维加固钢筋混凝土板非线形有限元分析 中国科技论文在线 7.江见鲸 陆新征 钢筋混凝土有限元 清华大学研究生精品课程
碳纤维加固范文第2篇
碳纤维是航天工业开发的高新材料在20世纪70年代已经在航空航天中得到应用。作为碳纤维应用研究最早的国家——日本, 是主要的碳纤维生产国, 其产量占全世界总产量的多半。日本是个地震多发国家在地震中许多建筑、桥梁、公共设施都遭到了严重破坏, 而由于具有安全可靠、施工简单迅速、耐久性好等特点, 碳纤维片修复补强技术在抗震加固和震害预防等过程中发挥着很大的作用。我国对碳纤维加固修复混凝土结构的研究尽管进行的比较晚, 但是应用的比较早, 并且相关部门了制定了有关碳纤维加固的技术规程。
2 碳纤维是桥梁加固的理想材料
碳纤维是一种纤维状的碳材料, 是在一定的温度下经过特殊的工艺制造出来的高科技产品, 具有很多特点, 如耐老化、稳定的物理性能、抗腐蚀, 其拉伸强度数倍于钢材, 比重又只是钢材的几分之几, 并且碳纤维有很好的抗盐、酸、碱的性能, 碳纤维片补强试件在一定温度的盐水中浸泡很长时间, 仍然不会降低强度;在一定浓度的硫酸溶液中浸泡几个月后, 强度不会降低;在一定温度的碱性溶液中浸泡十天, 也不会降低强度。
3 碳纤维补强技术的特点和优越性
3.1 良好的化学稳定性
碳纤维的防水能力很好, 也有很强的抗酸、抗碱、抗紫外线能力, 具备一定的使用不同气候条件的能力, 如果在其外加一层防火涂层能够起到防火的作用, 由于碳纤维片良好的化学性能, 岂能适应各种各样的恶劣环境, 因此可以使结构的寿命得到延长。
3.2 出色的力学性能
凭借碳纤维优越的力学性能, 应用在各种各样形式的结构补强中, 比如抗弯、抗剪、抗压、抗震、抗风、抗疲劳、对挠度和裂缝的扩展也有很好的控制作用等。因此在各种形式的桥梁、楼房等都能得到很好的运用。
3.3 施工工序简单
碳纤维能够在小型电动工具的操作中得到运用, 拥有简单的施工工序、其工种少、用工就少、短工期、从成的进度就快。相关资料显示, 在交通不断在震动的情况下用其进行施工, 其补强效果不会受到影响这就能使施工断交的时间大大缩短, 具有较好的经济、社会效益。
3.4 材料质轻高强
碳纤维材料的质量轻、强度高, 这就可以减小结构的质量、体积, 结构外形也不必发生改变。用所需要的色彩进行涂装特别方便, 而且不会有补强痕迹留下, 这是其它方法无法相比的。
4 碳纤维修复补强混凝土结构的原理
将碳纤维用特殊的方法制成的环氧树脂粘贴在结构表面上, 等树脂固化后, 原结构和树脂固化后的碳纤维组成了新的复合体, 使得在有外力时碳纤维片和钢筋会一块承受, 钢筋的应力由于碳纤维片分担了一定量的荷载而大大降低了, 这就对混凝土结构进行了很好的加固。碳纤维片有很高的抗拉强度, 其强度是钢材的好几倍, 弹性模量很高, 接近或略高于钢筋, 延伸率则比钢材低, 因此, 能够和钢筋一起工作。因为采用了性能各异、不同配比的环氧树脂材料, 混凝土中很容易被界面树脂渗入其中, 粘贴时碳纤维片材紧挨着构件的外形粘贴只用的树脂的黏结强度又很高, 这样就能使两种材料间的应力进行很好的传递, 确保了黏结面不会发生剥离。
5 用碳纤维片加固补强的方法
抗裂缝补强:沿裂缝的垂直方向粘贴。
抗剪补强:粘贴时与地面保持U型环包, 或者在梁的两个侧面竖直进行, 这就相当于使抗剪箍筋加强了。
抗弯补强:碳纤维片贴在受拉的一侧。
剪力墙补强:在剪力墙单面或双面沿抗剪配筋方向粘贴碳纤维片。
柱状中心受压构件补强:柱中心环包粘贴。
6 碳纤维片加固补强的施工要点
施工中, 碳纤维片不能被弯折或碰撞以免出现碳纤维出现断丝, 这是因为碳纤维丝很脆、很细、断丝很容易;碳纤维片纵向接头, 搭接的地方要与构件应力的最大区段分开, 而且要搭接一定的距离, 多层粘贴进行时, 在同一个部位不可以进行各层的搭接, 而且层间也要错开一定的距离;粘贴碳纤维片要平整密实, 不能出现翘边或空鼓;粘贴碳纤维片的混凝土结构表面要处理密实平整。露钢筋的要防锈、除锈, 对混凝土裂缝要做一定的处理。要打磨平整粘贴表面, 拐角处直径要打磨成具有一定长度的圆角, 同时要保持表面的干燥、清洁;根据施工的气候条件和不同的温度情况进行环氧腻子、底层涂料、黏结用环氧树脂等的不同型号的选择;能够在不断有震动的交通中进行施工作业。振动对试件的负载情况不会在碳纤维片黏结在混凝土黏结剂固化过程中发生任何负面影响。
7 碳纤维片加固补强设计建议
在实际工程中, 加固构件属于二次受力。如果原结构有较小的受力, 可以简单的考虑一个共同的工作系数, 以方便设计, 如果原结构有较大的受力, 那么要先计算加固前构件截面上钢筋的应力、混凝土, 然后按照平截面假定分析计算;碳纤维片加固补强混凝土构件是一种新技术, 碳纤维片的强度取值要在厂家提供的设计值上乘以一定的折减系数;用厚度较小的碳纤维片加固钢筋混凝土梁时要求梁的高度提高小, 因此要进行刚度的验算;为了确保碳纤维片充分发挥其强度, 要尽可能避免发生黏结破坏。黏结用胶要选择有可靠性能的, 对加固构件的混凝土强度也有一定的要求, 端部要有一定的锚固措施, 而且尽可能的让锚固长度大一些;碳纤维片加固构件时, 要特别注重施工的质量, 否则就会对加固的效果发生很大的影响, 同时纤维片的端部要考虑锚固措施。
8 结语
总之, 随着我国经济社会的不断发展, 交通量日益增加, 过去修的钢筋混凝土桥梁很多都已经无法满足今天的需求, 很多都已经出现了这样那样的病害, 而对旧桥梁进行加固又是比较复杂的工程, 同时也需要一种重要的材料在加固中运用, 碳纤维由于其特有的特性和品质, 成熟的应用环境, 其价格在逐渐下降, 而且碳纤维补强技术具有明显的符合实际条件的优越性, 在桥梁加固中越来越受到人们的关注, 相信今后的桥梁加固中, 碳纤维将广泛被应用, 为我国的桥梁建设提供良好的材料, 为我国小康社会的建设打下良好的基础。
摘要：随着我国经济社会的不断发展, 人民生活水平的不断提高, 对交通的需要越来越强烈, 桥梁作为跨河、跨海、跨沟的一种有效工具, 其质量也显得尤为重要。为了减轻桥梁的重量, 降低桥梁的维护成本, 延长桥梁的使用时间, 碳纤维是一种很好的材料。下面介绍碳纤维在桥梁加固中的应用。
关键词：碳纤维,桥梁加固,应用
参考文献
[1] 杨红.病险水工程碳纤维补强加固技术[M].北京:水利水电出版社, 2008, 1.
[2] 张劲泉, 王文涛.桥梁检测与加固手册[M].北京:人民交通出版社, 2007, 2.
[3] 张树仁, 王宗林.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社, 2006, 4.
[4] 刘来君, 赵小星.桥梁加固设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2004, 3.
碳纤维加固范文第3篇
1 碳纤维加固混凝土结构耐火性能研究
普通的碳纤维加固混凝土结构一般都是环氧树脂粘贴碳纤维片材。而环氧树脂的耐热性很差, 非常容易受到高温破坏。在高温60度左右, 很快就会失去粘结强度, 失去其加固的综合效果。并且碳纤维加固混凝土的承载能力也比较低, 不能令人满意的。因此, 如果发生火灾, 那么普通的碳纤维混凝土结构性能高, 作用不大[1]。
所以, 为了提高碳纤维加固混凝土结构的耐火性能, 可以对碳纤维采取一些具体的防火保护措施, 用来提高碳纤维加固混凝土结构的耐火性能。此外, 还可以用无机胶或有机胶, 提高碳纤维加固混凝土结构的耐火性能。通过合理地设计隔热层, 也可以有效的推迟碳纤维加固混凝土结构的耐火性能。这些隔热材料主要矿物棉、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、硅酸钙绝热制品等等。选择一个比较好的防火材料十分关键, 并且也需要很好的进行一些防火结构的设计, 隔热保护层的厚度是能够有效地延长防火性能的重要材料。这主要是由于, 隔热保护层可以很好的使碳纤维板和混凝土之间相互作用。
综上可知, 普通的碳纤维加固混凝土结构的抗高温性能和耐火性能比较低。那么, 为了提高普通的碳纤维加固混凝土结构的耐高温性能和耐火性。可以选择一些比较合适的固化剂[2]。或是可以用比如氧-酚醛胶粘剂或是环氧-丁腈胶粘剂等等其他的一些耐高温树脂材料, 来改变这种材料的化学结构, 从而来增强普通的碳纤维加固混凝土结构的耐热性。中油辽河工程有限公司结构工程所对于这种材料也是十分推广的, 但是由于其价格比较贵, 所以限制了其在建筑类型的企业或单位的推广和使用。
2 碳纤维加固混凝土结构耐火性能展望
2.1 碳纤维加固混凝土结构的性能研究
由于我国对于碳纤维加固混凝土结构材料热工性能方面的研究和国外相比比较少, 并且得出的一些成果也没有很好的分享和推广。所以, 对高温情况下的碳纤维加固混凝土结构的性能研究, 还需要进一步较强。其主要的研究方向应该在于如何能够强高温下碳纤维加固混凝土结构和混凝土界面粘结性能的研究。
2.2 碳纤维加固混凝土结构在火灾下的性能研究
我国关于对碳纤维加固混凝土结构的火灾下的性能研究, 基本上都停留在材料的基本构件要素的方面。这样的研究方向相对来说比较单一。而在一下发生火灾的情况下, 由于梁柱之间的一些相互约束作用力, 可能会威胁到碳纤维加固混凝土结构的安全。因此, 就不应该把研究方面只集中在构建要素上, 还需要开展对碳纤维加固混凝土结构的组成, 还有梁或柱等框架结构, 在火灾情况下的性能研究。这方面的研究, 可以为我们提供一个科学合理的碳纤维加固混凝土结构的耐火设计方法。
2.3 碳纤维加固混凝土结构在火灾后的性能研究
火灾发生后, 碳纤维加固混凝土结构的防火材料虽然并不会燃烧, 但是材料同混凝土之间的滑移程度很大, 并且不可以改变这种滑移, 同时粘结度也会丧失。所以, 关于碳纤维加固混凝土结构在火灾后的性能研究和其剩余承载能力的研究十分重要。在火灾发生后, 将原先加固的过的材料, 但是在火灾后发生滑移的材料全部移除, 然后重新去粘贴加固材料, 以便去修复材料应有的抗高温性能。这些研究都是对碳纤维加固混凝土结构在火灾后的性能研究的重要研究项目, 并且有非常重要的研究意义。碳纤维加固混凝土结构技术的研究和应用有很广阔的市场和前景。那么加强对碳纤维加固混凝土结构耐火性能的研究, 可以帮助这项技术的发展和大力提供可靠的保证。
3结语
本文主要是通过对于碳纤维加固混凝土结构耐火问题的研究进行了分析, 并且针对我国碳纤维加固混凝土结构的技术做了一些展望。目前, 我国的碳纤维加固混凝土结构技术正处于发展阶段, 并且研究也比较少。但是随着科学技术的不断发展, 我国目前在这一方面的研究和应用也取得了一些成就, 可以满足不同的环境的应用要求。另一方面的局限性就是这种材料的造价成本比较高, 可能推广应用来说还是有一些难度。通过本文的一些关于研究和未来展望的探讨, 以期可以为碳纤维加固混凝土结构的研究科学人员, 对于这一方面的研究提供一些参考。
摘要：随着我国经济的快速发展, 建筑业的发展也十分迅猛。碳纤维加固混凝土结构, 在建筑领域应用的十分广泛, 但是由于该结构的防火功能差的问题, 一直是该结构的主要制约因素。所以碳纤维加固构件的耐火性能的设计方法研究具有重要意义。本文主要是就碳纤维加固混凝土结构耐火性能进行了研究和探讨, 并且为其今后的发展和改进做了一些展望。以期可以更加完善其研究方向。
关键词：碳纤维,加固混凝土,结构,耐火性能
参考文献
[1] 肖德后, 徐明, 陈忠范.碳纤维加固钢筋混凝土柱耐火性能的试验研究[A]..中国土木工程学会、全国FRP及工程应用专业委员会, 2009:8.
碳纤维加固范文第4篇
纤维复合材料的性能日臻完善，应用领域逐步拓宽。它不仅应用于航天航空和军事工业领域，而且在能源交通、信息通汛和建材领域等方面的应用与日俱增。新材料是新技术发展的物质基础，市场的需求促进了新材料的发展，加快了材料的更新换代。
一、碳纤维复合材料在高科技领域中的应用
1.在宇宙航天及战略武器方面的应用 随着科学技术的进步，人类活动范围已进入太空，各种宇宙飞行器、探测器、空间站和人造卫星等在太空轨道中飞行，航天飞机和战略武器重返大气层需经苛刻的高温环境，在这些恶劣的环境中飞行，碳纤维复合材料以它具有密度小;高温下具有较高的比强度和比模量;而且在高温下不熔不燃，仅仅是烧蚀;巳热膨胀系数小，尺寸稳定;抗热冲击力强;热导率高，耐磨抗磨抗辐射;使用寿命长的特点，起到了不可代替的特点。
(1).运用碳纤维混杂增强树脂基复合材料，可以用来制造航天飞机的舱门、机械臂和压力容器等，还可以混杂些硼纤维来增强铝或钛基金属复合材料用来制造机体、推力支撑件。由于碳纤维的密度小，还实现了航天飞机自身减重的目的。
(2).战略导弹弹头的材料采用的是一种耐热、耐腐蚀的酚醛树脂材料，用碳纤维参杂其中合成后，可以用来制造导弹头部大面积放热层。
(3).人造卫星大量采用以碳纤维复合材料为主体的先进复合材料。它们具备轻、刚和减振吸能的性质以及热膨胀系数小、热导率大的特性，以满足发热时的振动、入轨后在温度恶劣的环境中得以工作。
2.在高新技术方面的应用
(1).正负电子对撞机配套的CFRP构件
采用碳纤维来增强环氧树脂复合材料的湿式缠绕工艺制得束流管漂移室内、外筒构件，不仅满足设计要求，还大大提高了功效。
(2).在核聚变方面的应用 在核聚变过程中，氢(H)原子同位素氘(D)和氚(T)形成燃料生成氦(He)，除了释放大量能量之外，还释放出高能中子(n)，用碳纤维来替代石墨作为第一内壁的热内衬，可以在失控或者运行不当时作为原液的紧靠件。
(3).铀的分离与浓缩
由于碳纤维材料强度高、密度低，可以用来作为分离铀旋转体的材料之一，使得分离效果倍增。
3.航空领域中的应用
在保证飞行安全的前提下，飞机自重愈轻，飞得愈快、愈高，就可以增加航程或增加净载质量。这就要求使用的材料具有轻质、耐磨擦的特点，而碳纤维复合材料在这一领域中也展露出头角。
(1).先进飞机的制造
过去，铝合金和钛合金是制造飞机的主要材料之一，而现在一些先进飞机采用的则是一种比铝合金还轻的碳纤维增强复合材料(CFRP)，CFRP的比强度、比模量优于金属材料，特别是线膨胀系数大大低于金属材料，使得CFRP在飞机上的应用变得逐渐广泛。
(2)战斗机
战斗机结构材料轻量化，可以减少油耗，延长作战时间，而且能飞得更高更快，机动性变得灵活，大大提高了战斗机的生存和作战能力。例如隐形轰炸机B-2采用的是一种异性截面碳纤维，其雷达散射面积降到0.1~0.3㎡，大大提高作战能力。
(3).制动刹车材料
飞机着陆依靠刹车制动装置才能在有效长度的跑道上停下来。采用碳纤维复合材料制造的刹车片可以减重降耗，可以使在制动刹车过程中产生的摩擦热能够较快的散逸，从而减少刹车片的磨损量，以提高刹车片的使用寿命。
二、碳纤维复合材料在民用领域中的应用
1.汽车及其交通运输领域中的应用 (1).汽车工业
在汽车轻量化汽车工业大量采用新材料使其轻量化，可显著提高汽车的整体性能并节省燃油，减小行驶阻力和提高机械效率都能降低汽车的耗油，最有效的措施就是减轻车的质量和改善发动机的有效功率。采用碳纤维复合材料制造汽车构件不仅可以使汽车轻量化，还可以是其具有许多功能特性。例如用CFRP制造的发动机挺杆，里哦那个其阻尼减振性能，可以降低振动和噪声，行驶有舒适感。又如用CFRP制造的传动轴，不仅具有阻尼特性，而且由于CFRP高的比模量可以提高转速，使得行驶速度加快。同样，用CFRP制造的板簧性能也优越于钢制板簧。此外，碳纤维制造的非石棉刹车片不仅使用寿命长还无污染;碳纤维增强橡胶制造制造轮胎的胎面胶，可以延长轮胎的使用寿命;利用碳纤维的导电性能，制造座位的坐垫和靠枕，冬季行车舒适;用活性炭纤维制造空气净化器，可以消除车内的污染空气。
(2).铁路交通
磁悬浮高速列车由无接触的电磁悬浮、导向和驱动工系统组成。电流通过线言圈在周围产生浮动磁场，并受到安装在高速列车下方的些悬浮磁铁的吸引或激发而推动列车前进。磁铁的核心部分是超导线圈，并以液氦(4.2K)冷却。该线圈在大气温度(300K)下的磁铁外槽内由负载支撑体支撑，支撑体除要求刚性和强度外，还应具备隔热性能。这可采用纤维复合材料。在室温(300K)附近GFRP的热导率最低;在液氦(4.2K)低温下，CFRP的热导率较低;在较宽温度范围内，AFRP的热导率都比较低。就综合力学和热性能而言，可采用CFRP制造支撑体。
铁路机车由钢材料制造→铝合金材制造→铝合金与不锈钢混杂制造不断的演变成现在的用耐火性优异的酚醛树脂为基体的CFRP，不仅实现了车辆轻量化，而且防火，运行中的噪声低。
2.新能源
(1). 质子交换膜燃料电池
采用超薄石墨纤维布或者碳纤维纸来制造质子交换膜，不仅具有气体扩散层作用，又具有传递电子的功能。
(2).锂电池
以低结晶性碳纤维材料作为锂电池的负极材料，低温热处理碳材料的结晶较低，尤其是难石墨碳化，不同于石墨插层化合物(GIC)的结构。在这种低取向的乱层结构中，锂离子可以插层到局部微晶碳层中，也可嵌入到它们之间的开孔中。酚醛树脂、糠醛树脂等在1100℃炭化后属于难石墨化碳，呈现出较大的充放电容量。特殊结构的有机化合物，经热解处理后，大多属于这类难石墨化碳，同样呈现出较大的充放电容量。它们作为二次锂离子电池的负极材料具有优良的性能价格比，是当前开发的重要实用性课题，有着广阔的市场前景。
(3).双层电容器 近年来，双垫层电容器与二次电池配合使用，通过其平衡或抵消所需短时间的高负荷，可作为电动汽车的电源等。双层电容器的正极和负极采用超级表面活性炭或活性碳纤维布;电解质采用水溶性电解质或有机溶液系电解质，前者耐压低，在1.2V以下;后者耐压高，在2.8—3V之间。但前者的导电率是后者的10倍左右，充放电的电流较大。电容量C与电极比表面积S成正比，因此所用电极材料的比表面积应在2000~3000㎡/g之间，同时，离子半径一般以A为单位，要求有纳米尺寸的孔径，也就是说，要求活性炭或活性碳纤维布为中孔发达的材料，2nm以下的孔要尽可能少。而酚醛基活性炭微球或酚醛基活性碳纤维布在制造过程中可调控比表面积和孔径尺寸，易制得大比表面积的中孔型制品，是较理想的双层电容器的电极材料。
此外，碳纤维还可以改善传统铅酸蓄电池的性能，在铅粉活性物质中加入短碳纤维(2mm长)和聚乙烯粉末(熔点为120℃)，混匀，热熔，加入硫酸水溶液调制成糊状铅膏，涂糊到板栅上，可防止活性物质的脱落和膨胀，提高其放电容量
3.在太阳能领域中的应用
太阳能领域中的应用衬板太阳能是取之不尽、用之不竭的无污染再生能源。太阳能的开发利用已是当今社会获取洁净能源的一条有效途径
(1).航天器的太阳能电池
充分利用碳纤维复合材料的比强度、比模量高，热膨胀系数小和抗辐射的特性，用来制造蜂窝结构与碳纤维或石墨纤维蒙皮复合而成的轻型太阳能电池板已广泛的适用于各种韦新及宇宙航天器上。
(2).太阳能电池
在设计和制造半导体太阳能电池时，基板的热性能要与半导体相近，而且要求电阻率比半导体层低，碳纤维复合材料完全满足这一条件，它具有的导电性好、热膨胀系数小和耐热性好使得它成为制造半导体太阳能基板和电池的首选。
(3).太阳能暖屋
太阳能暖屋太阳能暖屋是目前开发的零能源住宅。核心部分是碳纤维薄板集热器、碳纤维薄板和嵌入式碳纤维薄板集热器。它们吸收太阳光的光能后与室内冷空气通过热交换器进行热交换，另一部分热能则贮存在蓄热材料中;如果冷水与热交换器进行热交换，则可得到热水而贮存在热水贮罐中。如果将嵌入式碳纤维薄板集热器与碳纤维薄板集热器联用并与屋壁、屋顶组装一体化，则既可暖屋，又有热水可用。
4.土木建筑和基础设施 (1).建筑及住宅材料
短切碳纤维增强水泥(CFRC)可以制造各种幕墙版，实现现代材料的轻量化。特别是沿海建显示出来的耐腐蚀性。利用碳纤维的导电性可以用来制造发热元件为碳纤维制的面状发热体，从而制造暖地板。
(2).维修加固材料
碳纤维复合材料在维修加固土木建筑和基础设施方面的应用已取得长足发展，成为碳纤维市场的新增长点。现在，年久失修的桥梁、旧码头都采用CFRP维修加固的。此外，CFRP也是维修加固文物建筑的优良材料。
(3).电磁屏蔽材料
在信息化高度发展的今天，信息通讯遍布全球，电磁波干扰和机密泄露等新问题需要解决，解决方法之一就是建造电磁波屏蔽室，可以用碳纤维增强水泥 (CFRC)和增强木材(CFRW)来制造建筑材料的屏蔽室。此外，可以用短切碳纤维增强热塑性树脂(CFRTP)来制造电子设备的屏蔽壳体。
5.医疗器械和医用器材 (1).高性能医疗器械
在为患者使用X射线机检查是，使用CFRP床板，大大减轻了X射线对患者的危害，而且可以得到清晰的诊断信息。CFRP还广泛的应用在超声波诊断仪、CT扫描、手术台、放射用床板、轮椅、担架上。
(2).生物体用材料
碳纤维与生物具有良好的组织相容性和血液相容性，可作为生体植人材料;同时发现，碳纤维具有诱发组织再生功能，促进新生组织的再生并在植入碳纤维周围形成。例如人造器官、人造关节以及人造牙根牙床等，都在医疗上得到了充分的利用。
(3).医用材料
碳纤维还广泛的用于外伤包扎带、医用电热毯和防毒衣服和口罩的生产上，具有一定的拉伸强度和柔软性、透气性和杀菌功能。
6.体育娱乐器材
世界碳纤维总量的三分之一用来制造体育娱乐器材。高档的羽毛球拍、网球拍、钓竿、高尔夫球棒和赛车等几乎都是以碳纤维复合材料制造的
(1).钓竿
CFRP钓竿轻而强、刚而挺勃，不仅大大降低了垂钓者的操作强度，而且钓竿微妙的振动可快速地传递给垂钓者，大大增加了垂钓的概率。
(2).高尔夫球棒
为提高球棒击出后飞行的距离和把握方向性，球棒的长柄要轻棒头要重而且不能扭曲，采用具有高强大的拉伸作用的CFRP制造的球棒是最佳选择。
(3).网球、羽毛球球拍
为保证接球之后球拍的弦线紧绷而不断，球拍框的几何形状不变，采用高比强度、比模量和具有减振阻尼左右的CFRP制造的球拍能好好的保证这一效果。
7.碳纤维密封材料
碳纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)等复合材料是优异的密封填料，也是石棉密封填料的更新换代产品。这种新型密封填料具有耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀、热膨胀系数小、自润滑和使用寿命长等一系列优异性能，广泛用于化学化肥、石油化工、发电能源、轻工造纸和轻纺机械等许多领域。
8.耐热织物
以预氧化纤维制造耐燃织物及特种服装的工艺流程如图13.49所示。由预氧丝经纺纱织布制得的布柔软性、服用性好，形状不易变形，尺寸稳定，适于制造各种特殊服装。同时，由预氧丝布可以进一步深加工成碳纤维布、活性碳纤维布和石墨纤维布。在生产过程中，牵切制条和粗纺、细纺有一定的技术难度，预氧丝不同于一般的纺织纤维，因为预氧丝有一定刚性，不易卷曲，抱合力差，制成均匀的条很不容易。这个技术难点已被突破，已经进行了批量生产。
9.环保方面的应用
(1).净化气体和回收溶剂
用活性炭纤维毡或者活性炭纤维布制成的具有瓦楞结构的ACF纸，不仅能大大减少同气阻力，还能提供很大的接触面积，提高了吸附速度和吸附容量，在净化空气和回收溶剂上的道理实际的应用。
(2).净化水 传统的净化水机中使用颗粒状的活性炭作为吸附器里的吸附物质，而用纤维状活性炭比颗粒状活性炭对水中残留氯的分解速度快得多，对引饮用水的净化更为有效。
(3).脱硫及回收硫酸
发电厂及一些冶炼厂排废气时需要进行脱硫，并以硫酸的行驶回收。含硫化物废气进入活性炭吸附塔，二氧化硫被吸附，在加热的再生塔中脱附出二氧化硫，进入活性炭纤维层时，被ACF表面活性点吸附，二氧化硫被氧化成三氧化硫，再与体系中的水反应生成硫酸。
参考文献：
碳纤维加固范文第5篇
纤维复合材料的性能日臻完善，应用领域逐步拓宽。它不仅应用于航天航空和军事工业领域，而且在能源交通、信息通汛和建材领域等方面的应用与日俱增。新材料是新技术发展的物质基础，市场的需求促进了新材料的发展，加快了材料的更新换代。
一、碳纤维复合材料在高科技领域中的应用
1.在宇宙航天及战略武器方面的应用 随着科学技术的进步，人类活动范围已进入太空，各种宇宙飞行器、探测器、空间站和人造卫星等在太空轨道中飞行，航天飞机和战略武器重返大气层需经苛刻的高温环境，在这些恶劣的环境中飞行，碳纤维复合材料以它具有密度小;高温下具有较高的比强度和比模量;而且在高温下不熔不燃，仅仅是烧蚀;巳热膨胀系数小，尺寸稳定;抗热冲击力强;热导率高，耐磨抗磨抗辐射;使用寿命长的特点，起到了不可代替的特点。
(1).运用碳纤维混杂增强树脂基复合材料，可以用来制造航天飞机的舱门、机械臂和压力容器等，还可以混杂些硼纤维来增强铝或钛基金属复合材料用来制造机体、推力支撑件。由于碳纤维的密度小，还实现了航天飞机自身减重的目的。
(2).战略导弹弹头的材料采用的是一种耐热、耐腐蚀的酚醛树脂材料，用碳纤维参杂其中合成后，可以用来制造导弹头部大面积放热层。
(3).人造卫星大量采用以碳纤维复合材料为主体的先进复合材料。它们具备轻、刚和减振吸能的性质以及热膨胀系数小、热导率大的特性，以满足发热时的振动、入轨后在温度恶劣的环境中得以工作。
2.在高新技术方面的应用
(1).正负电子对撞机配套的CFRP构件
采用碳纤维来增强环氧树脂复合材料的湿式缠绕工艺制得束流管漂移室内、外筒构件，不仅满足设计要求，还大大提高了功效。
(2).在核聚变方面的应用 在核聚变过程中，氢(H)原子同位素氘(D)和氚(T)形成燃料生成氦(He)，除了释放大量能量之外，还释放出高能中子(n)，用碳纤维来替代石墨作为第一内壁的热内衬，可以在失控或者运行不当时作为原液的紧靠件。
(3).铀的分离与浓缩
由于碳纤维材料强度高、密度低，可以用来作为分离铀旋转体的材料之一，使得分离效果倍增。
3.航空领域中的应用
在保证飞行安全的前提下，飞机自重愈轻，飞得愈快、愈高，就可以增加航程或增加净载质量。这就要求使用的材料具有轻质、耐磨擦的特点，而碳纤维复合材料在这一领域中也展露出头角。
(1).先进飞机的制造
过去，铝合金和钛合金是制造飞机的主要材料之一，而现在一些先进飞机采用的则是一种比铝合金还轻的碳纤维增强复合材料(CFRP)，CFRP的比强度、比模量优于金属材料，特别是线膨胀系数大大低于金属材料，使得CFRP在飞机上的应用变得逐渐广泛。
(2)战斗机
战斗机结构材料轻量化，可以减少油耗，延长作战时间，而且能飞得更高更快，机动性变得灵活，大大提高了战斗机的生存和作战能力。例如隐形轰炸机B-2采用的是一种异性截面碳纤维，其雷达散射面积降到0.1~0.3㎡，大大提高作战能力。
(3).制动刹车材料
飞机着陆依靠刹车制动装置才能在有效长度的跑道上停下来。采用碳纤维复合材料制造的刹车片可以减重降耗，可以使在制动刹车过程中产生的摩擦热能够较快的散逸，从而减少刹车片的磨损量，以提高刹车片的使用寿命。
二、碳纤维复合材料在民用领域中的应用
1.汽车及其交通运输领域中的应用 (1).汽车工业
在汽车轻量化汽车工业大量采用新材料使其轻量化，可显著提高汽车的整体性能并节省燃油，减小行驶阻力和提高机械效率都能降低汽车的耗油，最有效的措施就是减轻车的质量和改善发动机的有效功率。采用碳纤维复合材料制造汽车构件不仅可以使汽车轻量化，还可以是其具有许多功能特性。例如用CFRP制造的发动机挺杆，里哦那个其阻尼减振性能，可以降低振动和噪声，行驶有舒适感。又如用CFRP制造的传动轴，不仅具有阻尼特性，而且由于CFRP高的比模量可以提高转速，使得行驶速度加快。同样，用CFRP制造的板簧性能也优越于钢制板簧。此外，碳纤维制造的非石棉刹车片不仅使用寿命长还无污染;碳纤维增强橡胶制造制造轮胎的胎面胶，可以延长轮胎的使用寿命;利用碳纤维的导电性能，制造座位的坐垫和靠枕，冬季行车舒适;用活性炭纤维制造空气净化器，可以消除车内的污染空气。
(2).铁路交通
磁悬浮高速列车由无接触的电磁悬浮、导向和驱动工系统组成。电流通过线言圈在周围产生浮动磁场，并受到安装在高速列车下方的些悬浮磁铁的吸引或激发而推动列车前进。磁铁的核心部分是超导线圈，并以液氦(4.2K)冷却。该线圈在大气温度(300K)下的磁铁外槽内由负载支撑体支撑，支撑体除要求刚性和强度外，还应具备隔热性能。这可采用纤维复合材料。在室温(300K)附近GFRP的热导率最低;在液氦(4.2K)低温下，CFRP的热导率较低;在较宽温度范围内，AFRP的热导率都比较低。就综合力学和热性能而言，可采用CFRP制造支撑体。
铁路机车由钢材料制造→铝合金材制造→铝合金与不锈钢混杂制造不断的演变成现在的用耐火性优异的酚醛树脂为基体的CFRP，不仅实现了车辆轻量化，而且防火，运行中的噪声低。
2.新能源
(1). 质子交换膜燃料电池
采用超薄石墨纤维布或者碳纤维纸来制造质子交换膜，不仅具有气体扩散层作用，又具有传递电子的功能。
(2).锂电池
以低结晶性碳纤维材料作为锂电池的负极材料，低温热处理碳材料的结晶较低，尤其是难石墨碳化，不同于石墨插层化合物(GIC)的结构。在这种低取向的乱层结构中，锂离子可以插层到局部微晶碳层中，也可嵌入到它们之间的开孔中。酚醛树脂、糠醛树脂等在1100℃炭化后属于难石墨化碳，呈现出较大的充放电容量。特殊结构的有机化合物，经热解处理后，大多属于这类难石墨化碳，同样呈现出较大的充放电容量。它们作为二次锂离子电池的负极材料具有优良的性能价格比，是当前开发的重要实用性课题，有着广阔的市场前景。
(3).双层电容器 近年来，双垫层电容器与二次电池配合使用，通过其平衡或抵消所需短时间的高负荷，可作为电动汽车的电源等。双层电容器的正极和负极采用超级表面活性炭或活性碳纤维布;电解质采用水溶性电解质或有机溶液系电解质，前者耐压低，在1.2V以下;后者耐压高，在2.8—3V之间。但前者的导电率是后者的10倍左右，充放电的电流较大。电容量C与电极比表面积S成正比，因此所用电极材料的比表面积应在2000~3000㎡/g之间，同时，离子半径一般以A为单位，要求有纳米尺寸的孔径，也就是说，要求活性炭或活性碳纤维布为中孔发达的材料，2nm以下的孔要尽可能少。而酚醛基活性炭微球或酚醛基活性碳纤维布在制造过程中可调控比表面积和孔径尺寸，易制得大比表面积的中孔型制品，是较理想的双层电容器的电极材料。
此外，碳纤维还可以改善传统铅酸蓄电池的性能，在铅粉活性物质中加入短碳纤维(2mm长)和聚乙烯粉末(熔点为120℃)，混匀，热熔，加入硫酸水溶液调制成糊状铅膏，涂糊到板栅上，可防止活性物质的脱落和膨胀，提高其放电容量
3.在太阳能领域中的应用
太阳能领域中的应用衬板太阳能是取之不尽、用之不竭的无污染再生能源。太阳能的开发利用已是当今社会获取洁净能源的一条有效途径
(1).航天器的太阳能电池
充分利用碳纤维复合材料的比强度、比模量高，热膨胀系数小和抗辐射的特性，用来制造蜂窝结构与碳纤维或石墨纤维蒙皮复合而成的轻型太阳能电池板已广泛的适用于各种韦新及宇宙航天器上。
(2).太阳能电池
在设计和制造半导体太阳能电池时，基板的热性能要与半导体相近，而且要求电阻率比半导体层低，碳纤维复合材料完全满足这一条件，它具有的导电性好、热膨胀系数小和耐热性好使得它成为制造半导体太阳能基板和电池的首选。
(3).太阳能暖屋
太阳能暖屋太阳能暖屋是目前开发的零能源住宅。核心部分是碳纤维薄板集热器、碳纤维薄板和嵌入式碳纤维薄板集热器。它们吸收太阳光的光能后与室内冷空气通过热交换器进行热交换，另一部分热能则贮存在蓄热材料中;如果冷水与热交换器进行热交换，则可得到热水而贮存在热水贮罐中。如果将嵌入式碳纤维薄板集热器与碳纤维薄板集热器联用并与屋壁、屋顶组装一体化，则既可暖屋，又有热水可用。
4.土木建筑和基础设施 (1).建筑及住宅材料
短切碳纤维增强水泥(CFRC)可以制造各种幕墙版，实现现代材料的轻量化。特别是沿海建显示出来的耐腐蚀性。利用碳纤维的导电性可以用来制造发热元件为碳纤维制的面状发热体，从而制造暖地板。
(2).维修加固材料
碳纤维复合材料在维修加固土木建筑和基础设施方面的应用已取得长足发展，成为碳纤维市场的新增长点。现在，年久失修的桥梁、旧码头都采用CFRP维修加固的。此外，CFRP也是维修加固文物建筑的优良材料。
(3).电磁屏蔽材料
在信息化高度发展的今天，信息通讯遍布全球，电磁波干扰和机密泄露等新问题需要解决，解决方法之一就是建造电磁波屏蔽室，可以用碳纤维增强水泥 (CFRC)和增强木材(CFRW)来制造建筑材料的屏蔽室。此外，可以用短切碳纤维增强热塑性树脂(CFRTP)来制造电子设备的屏蔽壳体。
5.医疗器械和医用器材 (1).高性能医疗器械
在为患者使用X射线机检查是，使用CFRP床板，大大减轻了X射线对患者的危害，而且可以得到清晰的诊断信息。CFRP还广泛的应用在超声波诊断仪、CT扫描、手术台、放射用床板、轮椅、担架上。
(2).生物体用材料
碳纤维与生物具有良好的组织相容性和血液相容性，可作为生体植人材料;同时发现，碳纤维具有诱发组织再生功能，促进新生组织的再生并在植入碳纤维周围形成。例如人造器官、人造关节以及人造牙根牙床等，都在医疗上得到了充分的利用。
(3).医用材料
碳纤维还广泛的用于外伤包扎带、医用电热毯和防毒衣服和口罩的生产上，具有一定的拉伸强度和柔软性、透气性和杀菌功能。
6.体育娱乐器材
世界碳纤维总量的三分之一用来制造体育娱乐器材。高档的羽毛球拍、网球拍、钓竿、高尔夫球棒和赛车等几乎都是以碳纤维复合材料制造的
(1).钓竿
CFRP钓竿轻而强、刚而挺勃，不仅大大降低了垂钓者的操作强度，而且钓竿微妙的振动可快速地传递给垂钓者，大大增加了垂钓的概率。
(2).高尔夫球棒
为提高球棒击出后飞行的距离和把握方向性，球棒的长柄要轻棒头要重而且不能扭曲，采用具有高强大的拉伸作用的CFRP制造的球棒是最佳选择。
(3).网球、羽毛球球拍
为保证接球之后球拍的弦线紧绷而不断，球拍框的几何形状不变，采用高比强度、比模量和具有减振阻尼左右的CFRP制造的球拍能好好的保证这一效果。
7.碳纤维密封材料
碳纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)等复合材料是优异的密封填料，也是石棉密封填料的更新换代产品。这种新型密封填料具有耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀、热膨胀系数小、自润滑和使用寿命长等一系列优异性能，广泛用于化学化肥、石油化工、发电能源、轻工造纸和轻纺机械等许多领域。
8.耐热织物
以预氧化纤维制造耐燃织物及特种服装的工艺流程如图13.49所示。由预氧丝经纺纱织布制得的布柔软性、服用性好，形状不易变形，尺寸稳定，适于制造各种特殊服装。同时，由预氧丝布可以进一步深加工成碳纤维布、活性碳纤维布和石墨纤维布。在生产过程中，牵切制条和粗纺、细纺有一定的技术难度，预氧丝不同于一般的纺织纤维，因为预氧丝有一定刚性，不易卷曲，抱合力差，制成均匀的条很不容易。这个技术难点已被突破，已经进行了批量生产。
9.环保方面的应用
(1).净化气体和回收溶剂
用活性炭纤维毡或者活性炭纤维布制成的具有瓦楞结构的ACF纸，不仅能大大减少同气阻力，还能提供很大的接触面积，提高了吸附速度和吸附容量，在净化空气和回收溶剂上的道理实际的应用。
(2).净化水 传统的净化水机中使用颗粒状的活性炭作为吸附器里的吸附物质，而用纤维状活性炭比颗粒状活性炭对水中残留氯的分解速度快得多，对引饮用水的净化更为有效。
(3).脱硫及回收硫酸
发电厂及一些冶炼厂排废气时需要进行脱硫，并以硫酸的行驶回收。含硫化物废气进入活性炭吸附塔，二氧化硫被吸附，在加热的再生塔中脱附出二氧化硫，进入活性炭纤维层时，被ACF表面活性点吸附，二氧化硫被氧化成三氧化硫，再与体系中的水反应生成硫酸。
参考文献：