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成果信息
碳纖維突出的特點(diǎn)是強(qiáng)度和模量高，密度小，耐腐蝕性能好，膨脹系數(shù)低，耐高溫蠕變性能好，摩擦系數(shù)小，自潤滑，導(dǎo)電性高等。由于碳纖維既具有高于鋼鐵的拉伸模量和幾倍乃至數(shù)十倍的拉伸強(qiáng)度，又具有纖維的可編織性能，以此作為基體材料制作碳纖維繩索，恰好可彌補(bǔ)鋼絲繩和有機(jī)高分子繩索的不足，得到高性能的碳纖維繩索。碳纖維繩具有一系列優(yōu)異的使用性能。與結(jié)構(gòu)和直徑相差不多的鋼絲繩相比較，碳纖維繩具有巨大的優(yōu)越性。碳纖維繩的重量還不到鋼絲繩的四分之一，前者比后者輕得多，使用時(shí)省力；前者的彎曲剛性僅為后者的四分之一，前者易于彎曲便于作業(yè)，后者僵硬操作困難；碳纖維繩埋入混凝土中，在拉拔時(shí)的附著強(qiáng)度為鋼絲繩的兩倍多，前者更適宜增強(qiáng)水泥之類的建筑材料。此外，碳纖維繩的斷裂伸長比鋼絲繩小得多，應(yīng)力-應(yīng)變曲線為一直線，直至斷裂，中間沒有屈服點(diǎn)，因此，在多次重復(fù)使用時(shí)，不會(huì)有殘余應(yīng)變現(xiàn)象的發(fā)生。碳纖維復(fù)合材料繩索還具有良好的拉伸疲勞性能，在應(yīng)力振幅小的條件下幾乎沒有疲勞現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)應(yīng)力振幅較大時(shí)也同樣顯示出優(yōu)良的疲勞特性。碳纖維復(fù)合材料繩索耐腐蝕、不生銹和優(yōu)良的耐候性也是鋼絲繩無法與其相比的?？傊?，碳纖維復(fù)合材料繩索，不僅重量輕，比強(qiáng)度、比模量高，而且耐腐蝕，在高溫和低溫環(huán)境中線膨脹系數(shù)小，性能穩(wěn)定而柔軟。具有傳統(tǒng)繩索（天然纖維、有機(jī)纖維、無機(jī)纖維和鋼絲繩等）無可比擬的優(yōu)越性，將是傳統(tǒng)繩索的更新?lián)Q代產(chǎn)品。)
背景介紹
當(dāng)前繩索材料主要分兩大類，一類是以金屬材料為基體的鋼絲繩，另一類是以高強(qiáng)聚丙稀、超高分子量聚乙烯等有機(jī)高分子材料為基體的繩索。鋼絲繩具有強(qiáng)度高，抗蠕變等特點(diǎn)，但剛度大，不易曲折，無法直接打結(jié)，另外經(jīng)過長時(shí)間應(yīng)用后，在大載荷下斷裂時(shí)，常常是突發(fā)性的。有機(jī)高分子材料繩索柔軟性強(qiáng)，使用運(yùn)輸方便，易于打結(jié)使用，但高分子材料模量低，抗蠕變性差，在日光野外使用時(shí)，易于老化，壽命短，當(dāng)承受拉力很大時(shí)，繩索直徑變化很大，給使用帶來不便。)
應(yīng)用前景
該產(chǎn)品應(yīng)用于支持（撐）性纜繩，如大跨度斜拉橋纜繩；增強(qiáng)混凝土，如海洋工程混凝土；艦船、海上作業(yè)船用纜繩；游艇支索；登山用繩索等。隨著對(duì)該產(chǎn)品認(rèn)識(shí)程度的加深，碳纖維繩索將會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。目前，我國用于養(yǎng)殖、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸、漁業(yè)和軍事艦艇上的繩索用量達(dá)到近5萬噸，若其中10%采用碳纖維繩索，則每年將有近5000噸的用量，具有廣闊的市場前景。)
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