技术应用

碳纤维复合材料在建筑领域的应用

2023-08-09 10:54  来源:中国复合材料工业协会编译  点击:73
  
 
  随着近年来碳纤维制备技术的突破及生产成本的降低,碳纤维复合材料逐渐成为国内外建筑用材的研究热点,相比于建材领域中传统的材料钢铁和混凝土等,碳纤维复合材料在防腐蚀性、质量、机械性能等方面都具有特殊的优势。目前,碳纤维复合材料在建材行业中主要应用包括碳纤维增强混凝土、碳纤维增强树脂复合材料棒材、板材以及功能复合材料等。我国碳纤维复合材料在建筑工业上的应用仍然较少,主要是国外在建筑上的应用较多。
 
  1.碳纤维增强水泥
 
  1982年,日本鹿岛建设公司率先开发轻质复合板,建成巴格达纪念馆,纪念馆由两个同样的圆屋顶组成,随着现代高科技的发展在建筑上的应用日益广泛,主要有:
 
  1.1幕墙板
 
  目前板可提高建筑物抗风强度和防火性能。与未经碳纤维增强的幕墙板相比,大楼外墙总重可减少40%。
 
  1.2自由通道地板
 
  这种由碳纤维增强复合材料的通道,表面光滑美观,耐磨性好,易于安装,节省劳力,对高层建筑特别重要。
 
  1.3防水房顶涂层
 
  可用于涂覆平坦的房顶,作为耐风化和不渗水的表面,外观优美,可长期使用。
 
  1.4耐化学腐蚀地板
 
  经化学侵蚀,会软化水泥质地板的表面并导致快速而又不规则的磨损,采用碳纤维复合材料地板后,可大大改善。
 
  2.复合材料棒材
 
  可使用碳纤维为增墙体,所用的基体树脂为乙烯树脂,可以在海堤、造纸厂、化工厂、高速公路护栏、房屋地基和桥梁等易腐蚀场合使用,有取代钢的趋势。
 
  3.用于制造层压胶合板木梁
 
  美国层压胶合板制作者,采用再生木材和碳纤维复合材料,制成的层压胶合板木梁比钢铁性能更优越,第一个采用此项技术的是美国,现在,日本、美国和欧洲购买商求购大型圆拱顶的结构。
 
  虽然碳纤维复合材料具有抗腐蚀,高比强度等优异性能,但是因其价格偏高,以及人们的购买习惯,到目前为止,在建筑上的应用有限,但随着其价格的下降,在未来,它将在建筑领域有很大的发展。