碳纖維增強水泥韌性

　　水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)是現在最常用的建筑材料(Material)之一，在鋼筋(英文：steel bar)混凝土(Concrete)沒有發明之前，人們使用木材、石材蓋房子，石材的強度（strength)不夠，容易潮濕被蟲蛀，石材的強度雖然高，但加工的時候很不方便，要花費大量的人力。碳纖維復合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。鋼筋混凝土算是一種比較優越的建筑材料了，它價格便宜，性能也不錯，能抵擋惡劣(nasty)（liè）的天氣環境，但遇到極端的天氣，例如龍卷、颶風等卻不值一提了，與沒有什么方法能增強水泥的韌性(toughness)呢？ 123456

copyright 123456

 
  　　碳(C)纖維是最近非常熱門的材料(Material)，它非常優異，有耐高溫、耐低溫、耐腐化侵蝕 、強度（strength)高、重量輕、彈性模量大等優點。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。如果將水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)與碳纖維混合，韌性(toughness)會不會有所提升呢？對于這個問題(Emerson)，科學家們做了一系列試驗，將普通的水泥和混合有碳纖維的水泥相比較。最后得到這樣幾個結論：第一：碳纖維加入到水泥龍確實可以降低（reduce)它的脆性，提高韌性。第二，滲入同樣重量的碳纖維，隨著纖維長度的增加，水泥的強度會有變化，先增加然后減小，最為合適的長度是700微米到1400微米之間。第三，纖維長度相同的話，加入的碳纖維越多，其性能也會變化，強度先增加后降低（reduce)，最為合適的量在0.12%~0.19%之間。第四，碳纖維加入的越多，水泥的彈性模量會減小。第五，在水泥中加入碳纖維的話能有效阻止裂紋，增強抗斷能力和韌性。   　　事實（Fact)證明(zhèng míng)在水泥中加入適量的碳纖維確實能提高性能。這項技術目前還在研究（research)中，說不定不久以后就會大量使用。碳纖維的高性能是有目共睹的，它已經使用在多個領域了，為人類的發展做出巨大貢獻。 內容來自123456