碳纖維增強(qiáng)水泥韌性

　　水泥（材料:粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料)是現(xiàn)在最常用的建筑材料(Material)之一，在鋼筋(英文：steel bar)混凝土(Concrete)沒(méi)有發(fā)明之前，人們使用木材、石材蓋房子，石材的強(qiáng)度（strength)不夠，容易潮濕被蟲(chóng)蛀，石材的強(qiáng)度雖然高，但加工的時(shí)候很不方便，要花費(fèi)大量的人力。碳纖維復(fù)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(lèi)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(dǎo)電、導(dǎo)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(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。鋼筋混凝土算是一種比較優(yōu)越的建筑材料了，它價(jià)格便宜，性能也不錯(cuò)，能抵擋惡劣(nasty)（liè）的天氣環(huán)境，但遇到極端的天氣，例如龍卷、颶風(fēng)等卻不值一提了，與沒(méi)有什么方法能增強(qiáng)水泥的韌性(toughness)呢？ 123456

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  　　碳(C)纖維是最近非常熱門(mén)的材料(Material)，它非常優(yōu)異，有耐高溫、耐低溫、耐腐化侵蝕 、強(qiáng)度（strength)高、重量輕、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過(guò)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(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱耍饲笆澜缟咸祭w維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。如果將水泥（材料:粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料)與碳纖維混合，韌性(toughness)會(huì)不會(huì)有所提升呢？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題(Emerson)，科學(xué)家們做了一系列試驗(yàn)，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(gè)結(jié)論：第一：碳纖維加入到水泥龍確實(shí)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(zhǎng)度的增加，水泥的強(qiáng)度會(huì)有變化，先增加然后減小，最為合適的長(zhǎng)度是700微米到1400微米之間。第三，纖維長(zhǎng)度相同的話，加入的碳纖維越多，其性能也會(huì)變化，強(qiáng)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(huì)減小。第五，在水泥中加入碳纖維的話能有效阻止裂紋，增強(qiáng)抗斷能力和韌性。   　　事實(shí)（Fact)證明(zhèng míng)在水泥中加入適量的碳纖維確實(shí)能提高性能。這項(xiàng)技術(shù)目前還在研究（research)中，說(shuō)不定不久以后就會(huì)大量使用。碳纖維的高性能是有目共睹的，它已經(jīng)使用在多個(gè)領(lǐng)域了，為人類(lèi)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。 內(nèi)容來(lái)自123456