中國粉體網訊  碳纖維一般是以聚丙烯腈為先驅體，經過高溫炭化和石墨化處理而得到的碳含量在95%以上的一種無機非金屬材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸方向堆砌而成的，經炭化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。

碳纖維具有高比模量、高比強度、耐高溫、抗蠕變、抗化學腐蝕、耐輻射、耐疲勞、導電、熱膨脹以及傳熱系數小的優(yōu)點，同時它還兼具纖維的可編性和柔曲性能。

碳纖維的分類及特性

碳纖維的表面修飾

碳纖維憑借其優(yōu)異的力學、熱學性能，成功躋身于新型高性能纖維的行列。高比強、高比模量、導電、導熱、耐高溫等特性是碳纖維極具市場應用的前景，但是其惰性、光滑的表面難以與其他材料復合，極大程度上限制了碳纖維的應用。

對于這種問題。我們也經過長期的探索與研究，目前常用的碳纖維的處理方法有：

碳纖維表面結構特點示意圖

碳纖維在管道維修補強中的應用

石油和天然氣是寶貴的能源和化工原料，是當今最重要的能源之一。隨著石油工業(yè)的飛速發(fā)展，管道運輸也蓬勃發(fā)展，加之管道運輸具有輸送成本低、效率高、建設周期短、占地少、安全無污染的優(yōu)點，已經成為石油工業(yè)中應用最廣的運輸方式之一。

由于長輸原油管道大多在野外埋地敷設，在環(huán)境作用下極易發(fā)生腐蝕破壞現象，且由于工作壓力較大，一旦發(fā)生腐蝕穿孔，將會造成大量原油泄漏，嚴重污染環(huán)境，威脅人身安全，給企業(yè)造成巨大的經濟損失。

據報道，我國早期使用的管線，其爆裂事故率每千公里已經高達7-10次/年,并且在用于管道維修方面的費用約占新建管道工程建設投資的10%-20%，因此，對于油氣管道的修復工作就更為重要。

需進行修復補強的管道

這些年對于管道修復的方案不勝枚舉，例如采用焊接修復或換管，但焊接引起的管道事故也是層出不窮，換管的經濟成本又很高。在比較傳統(tǒng)的管道修復方法之后，碳纖維復合材料的出現無疑解決了管道維修中的難題。碳纖維復合材料具有施工過程中無明火操作、安全和快捷等工藝特點以及良好的修復補強效果。

碳纖維復合材料補強示意圖

碳纖維復合材料補強技術優(yōu)點：

（1）免焊不動火，避免焊接帶來的風險；

（2）適用于各種管道系統(tǒng)：尤其輸送管道、水管、化工廠管道等；

（3）碳纖維彈性模量與鋼的彈性模量十分接近，因此有利于碳纖維復合材料盡可能多的承載管道的壓力，限制管道的膨脹變形，降低含缺陷管道的應力水平；

（4）碳纖維的抗拉強度高，因此碳纖維復合材料用于管道修復具有極高的安全性；并且碳纖維復合材料具有優(yōu)異的抗蠕變性能，故其強度隨著服役時間增加基本保持不變；

（5）碳纖維復合材料補強層厚度小，方便后續(xù)的防腐處理。

碳纖維自從在上世界發(fā)展以來，已經在眾多領域得到應用，例如在汽車、航空航天等，想知道更多關于碳纖維的知識嗎？想知道與碳纖維有關的各種話題嗎？那你必須來參加低維碳納米制備與交流大會。