在建筑行業(yè)中,所使用的建筑材料種類分為很多種,工程纖維就是其中之一。工程纖維究竟有什么作用呢? 如玻璃纖維,碳纖維,聚丙烯腈纖維,陶瓷纖維,芳綸纖維,聚丙烯纖維,玄武巖纖維等
玻璃纖維:玻璃纖維是*常用和*便宜的工程纖維。這些材料不是新的(它們*初是在1893年制造的),但它們的許多結(jié)構(gòu)應(yīng)用仍在發(fā)展中。它們的特點(diǎn)是強(qiáng)度、惰性、不燃性和耐熱性、化學(xué)性和生物降解性。以目前的形式,它們*早是在30年代生產(chǎn)的,到1950年發(fā)展成為塑料增強(qiáng)材料,目前它們的應(yīng)用增長(zhǎng)*快。E-玻璃纖維(一種硼硅酸鹽鈣鋁酸鹽)具有良好的機(jī)電性能和較低的成本,是聚合物的主要增強(qiáng)材料。商用配方的拉伸強(qiáng)度為2100Mpa至3200Mpa 。其比拉伸強(qiáng)度是鋼的兩倍,是鋁的四倍以上。玻璃纖維雖然不是新材料,但是玄武巖纖維作為玻璃纖維的代替品,其應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。
碳纖維:碳纖維是由基本碳(高達(dá)99.99+)組成的細(xì)絲。這些纖維因其高強(qiáng)度和高剛度而引人注目,其強(qiáng)度達(dá)到2800MPA 以上,同時(shí),也非常輕,化學(xué)惰性,具有良好的導(dǎo)電性和低的熱膨脹系數(shù)。碳纖維是由人造絲、聚丙烯腈纖維(PAN)或石油瀝青等碳基質(zhì)熱解而成。它們通常用作工程聚合物和其他合成基質(zhì)的增強(qiáng)元素。工程應(yīng)用中使用的大多數(shù)碳纖維都是PAN基的,因?yàn)檫@些纖維在保持良好剛度的同時(shí)具有較高的拉伸強(qiáng)度。目前還不可能制造出機(jī)械性能與PAN基纖維相當(dāng)?shù)臑r青基碳纖維(pare 5.10)。碳纖維與熱塑性塑料和熱固性塑料結(jié)合,形成類似于玻璃纖維復(fù)合材料的復(fù)合結(jié)構(gòu),但具有較高的強(qiáng)度和剛度,成本較高。
膜裂纖維:芳綸,是一種芳香族聚酰胺纖維。芳綸*早由杜邦公司于1965年生產(chǎn)。這些纖維具有很高的耐熱性,因此用于電氣和絕緣應(yīng)用。芳綸纖維被用于復(fù)合材料中,以提供重量輕和剛度,超過(guò)了玻璃的使用范圍。芳綸基復(fù)合材料具有抗疲勞、抗沖擊損傷、降低振動(dòng)阻尼和磨損等優(yōu)點(diǎn)。由于其高成本(高于玻璃纖維或碳纖維),芳綸纖維被用于性能是首要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)(航空航天、國(guó)防應(yīng)用);然而,*近,這些纖維也被用作輪胎、輸送機(jī)和皮帶的增強(qiáng)材料。
陶瓷纖維:陶瓷纖維是近年來(lái)合成的非金屬、無(wú)機(jī)纖維。*常見(jiàn)的纖維是氧化鋁、硼和碳化硅,因?yàn)樗鼈兊哪突鹦阅芏粡V泛使用。這些纖維也開(kāi)始被用作復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中塑料的增強(qiáng)材料。它們的熱穩(wěn)定性、防潮性和耐腐蝕性使它們非常適合高溫應(yīng)用。陶瓷纖維增強(qiáng)聚合物在長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫后仍保持著高性能的力學(xué)性能。然而,這些復(fù)合材料的高成本阻礙了它們?cè)谂繎?yīng)用中的應(yīng)用。但是,在建筑工程中,由于對(duì)環(huán)保以及對(duì)人身安全的考慮,聚丙烯纖維由于化學(xué)性質(zhì)好等特點(diǎn),越來(lái)越受到各種工程的青睞。 |