CN201605707U - 混合型碳纤维板 - Google Patents

Abstract

一种混合型碳纤维板，是由包括碳纤维材料及轴向填充在碳纤维材料中间的高强细钢丝组成的带状板材，所述的碳纤维材料由碳纤维原纱及基体树脂组成，所述的基体树脂是环氧树脂或乙烯基酯树脂；所述轴向填充在碳纤维材料内部的高强细钢丝的所述的高强细钢丝的拉伸强度不小于1000MPa，直径为φ0.1mm～φ3.0mm、根数为m×n根，1≤m≤5的整数、1≤n≤500的整数；本实用新型之混合型碳纤维板既具有有极好的耐腐蚀性及抗疲劳性、比强度高、施工便捷等特点又具有较高的延伸率和较高的层间剪切力，更便于有效锚固后施加预应力。在提高板材综合性能的同时合理降低了板材制作成本，更便于材料的推广应用。

Description

混合型碳纤维板

【技术领域】

本实用新型涉及一种纤维增强复合材料，特别是一种混合型碳纤维板。

【背景技术】

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP)因为具有极好的耐腐蚀性及抗疲劳性、比强度高、施工便捷等优点而广泛应用于建筑业。其加固修复混凝土结构已成为我国土木工程界的研究热点。

碳纤维复合材料形式有很多种，目前在长纤维的复合材料中，用于结构加固修复最多的材料形式是碳纤维片材，包括碳纤维布与碳纤维板。随着对碳纤维片材加固修复工程认识的加深，人们的普遍共识是：直接粘贴碳纤维片材的加固方式对材料的利用率偏低，若在应用碳纤维片材加固修复结构时给片材施加合适的预应力，加固修复效果会明显增强，材料的利用率会明显增大。与碳纤维布相比较而言，碳纤维板具有均质性及整体性好，截面面积大，弹性模量低、施工更为方便等优点。随着预应力碳纤维板加固修复混凝土结构技术的推广与普及，碳纤维板的应用前景会越来越广阔。

但由于碳纤维复合材料是线弹性材料，其破坏过程中没有屈服，破坏形式为脆性破坏，在使用过程中破坏没有预兆，这降低了材料使用的安全性。在一定程度上制约了其在土木工程中的应用；同时由于碳纤维板材间的层间剪切力偏低，普通的锚夹具很难有效夹持使之施加预应力；另外，由于现阶段生产碳纤维板的原材料，特别是高性能碳纤维原纱主要依靠进口，成本偏高，制作出来的碳纤维板价格也偏高，不利于材料的推广应用。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种混合型碳纤维板及其制作方法，该板材既具有极好的耐腐蚀性及抗疲劳性、比强度高、施工便捷等特点，又具有较高的延伸率和较高的层间剪切力，在提高安全性的同时更便于有效锚固后施加预应力；在提高板材综合性能的同时合理降低了板材制作成本，更便于材料的推广应用；以解决已有技术存在的上述问题。

解决上述问题的技术方案是：一种混合型碳纤维板，是由包括碳纤维材料及轴向填充在碳纤维材料中间的高强细钢丝构成的带状板材，所述的碳纤维材料由碳纤维原纱及基体树脂组成，所述的基体树脂是环氧树脂或乙烯基酯树脂。

所述轴向填充在碳纤维材料内部的高强细钢丝的根数为m×n根，m代表混合型碳纤维板内高强细钢丝的排数，n代表混合型碳纤维板内每一排高强细钢丝的根数，m、n的取值范围是：1≤m≤5的整数、1≤n≤500的整数。

由于采取上述结构，本实用新型之混合型碳纤维板除具有碳纤维增强复合材料所具有

的极好的耐腐蚀性及抗疲劳性、比强度高、施工便捷等优点，还具有以下有益效果：

1、提高了碳纤维板延伸率，改善其破坏形式，提高在使用过程中的安全性。

2、提高了碳纤维板的层间剪切力，使之更容易有效夹持、利于锚固后施加预应力。

3、降低了碳纤维板的制作成本，提高应用碳纤维板的性价比，扩大碳纤维板材的应用范围，不仅可用于结构加固修复，也可用于其他结构需要加固的场合。

【附图说明】

图1-图2：本实用新型之混合型碳纤维板的结构示意图：

图1：混合型碳纤维板内镶嵌有一排高强细钢丝，

图2：混合型碳纤维板内镶嵌有多排高强细钢丝。

图中：1-CFRP材料，2-高强细钢丝。

【具体实施方式】

一种混合型碳纤维板。

如图1、图2所示，所述的混合型碳纤维板是由包括碳纤维材料1及轴向填充在碳纤维材料1中间的高强细钢丝2构成的带状板材、板材厚度为1mm～3mm，所述的碳纤维材料1由碳纤维原纱及基体树脂组成，所述的基体树脂是环氧树脂或乙烯基酯树脂。所述的高强细钢丝的拉伸强度不小于1000MPa。

所述轴向填充在碳纤维材料1内部的高强细钢丝2可以是如图1所示的7根高强细钢丝单排排列在碳纤维材料1内部，也可以是分成2排或2排以上排列在碳纤维材料1内部，图2所示的是由40根高强细钢丝2分成3排排列；一般，高强细钢丝的直径为φ0.5mm～φ1.0mm，根据需要，高强细钢丝的直径也还可以增加或减少，高强细钢丝2的直径也可以为φ0.1mm～φ3.0mm。

所述填充在CFRP材料1内部的高强细钢丝2的根数m×n还可以增加或减少，m代表混合型碳纤维板内高强细钢丝的排数，n代表混合型碳纤维板内每一排高强细钢丝的根数，m、n的取值范围是：1≤m≤5的整数，1≤n≤500的整数，具体数量及排列方式根据需要而定。

Claims (2)

1.一种混合型碳纤维板，其特征在于：所述的混合型碳纤维板是由包括碳纤维材料及轴向填充在碳纤维材料中间的高强细钢丝组成的带状板材，所述的碳纤维材料由碳纤维原纱及基体树脂组成，所述的基体树脂是环氧树脂或乙烯基酯树脂。

2.根据权利要求1所述的混合型碳纤维板，其特征在于：所述轴向填充在碳纤维材料内部的高强细钢丝的直径为φ0.1mm～φ3.0mm、根数为m×n根，m代表混合型碳纤维板内高强细钢丝的排数，n代表混合型碳纤维板内每一排高强细钢丝的根数，m、n的取值范围是：1≤m≤5的整数，1≤n≤500的整数。

Images