纖維增(zeng)強複(fu)合(he)材料是目前(qian)唯一被認(ren)爲能夠(gou)解(jie)決基(ji)礎設施腐蝕問題及實現長壽命和高性能的(de)結構(gou)材料(liao)，因此(ci)複合材料結構(gou)在面廣(guang)量大的土木(mu)、交通船舶(bo)、海洋等工程領(ling)域擁(yong)有更(geng)廣闊(kuo)的應用前景，且(qie)已呈(cheng)現出良(liang)好(hao)的發(fa)展态(tai)勢。近三十年來，國内(nei)外相關科研、設(she)計、生(sheng)産單位的(de)研究(jiu)人員(yuan)已在(zai)複合(he)材料結構(gou)的體系創(chuang)新、制(zhi)造工藝、受力機理、長期性能等(deng)方面(mian)開(kai)展了(le)大(da)量的基礎研究與産品研發工作，創造性(xing)地解(jie)決了一些(xie)傳統(tong)結構材料不能協調(diao)解(jie)決的受力-功能耐久的工程(cheng)難題，形成了系(xi)列成果：複(fu)合材(cai)料結構已(yi)逐步成爲結構(gou)工程(cheng)領(ling)域的重(zhong)要學科(ke)方(fang)向。文中基(ji)于大量的(de)研究(jiu)成果(guo)，通過系統(tong)梳理(li)，展望(wang)基礎設施(shi)領域(yu)複合(he)材料(liao)結構的發(fa)展現(xian)狀、局限性(xing)以及(ji)趨勢(shi)，以期促(cu)進(jin)複合(he)材料(liao)結構在我(wo)國基(ji)礎設(she)施中的應(ying)用(yong)與(yu)發展(zhan)，滿足工(gong)程(cheng)建(jian)設多樣化需(xu)求。

 

纖(xian)維在樹脂基複(fu)合材(cai)料中，纖維(wei)主要起承載作(zuo)用。

材(cai)料(liao)在普通狀态下的強度(du)和剛度并(bing)不高，但一旦使其處于定向結(jie)構的(de)纖維狀(zhuang)态(tai)時，就呈顯(xian)較高的強(qiang)度和剛度(du)。土木工程中(zhong)常(chang)用的(de)增(zeng)強(qiang)纖維(wei)有玻(bo)璃纖維、碳纖維、芳綸(lun)纖維(wei)和玄武岩(yan)纖維等，各(ge)類纖(xian)維性(xing)能價(jia)格比較(jiao)見(jian)表1。玻(bo)璃纖維(wei)是(shi)最早(zao)使用的一種增(zeng)強材料(liao)，具(ju)有強(qiang)度高(gao)、延伸率大(da)等優勢，可制成(cheng)織物，但彈性(xing)模(mo)量較低圖(tu)，由于(yu)其造(zao)價(jia)相對較(jiao)低，應用面較廣(guang)，如橋面闆、防撞(zhuang)系統等(deng)。碳纖維(wei)由于其強度高(gao)，重量輕，熱膨脹小而被廣泛應(ying)用，進口碳(tan)纖維(wei)價格較高，國産碳纖維(wei)價格約(yue)爲進(jin)口(kou)産品的一半(ban)，碳(tan)纖維具有超強耐(nai)高溫(wen)性能，在2000℃高溫的(de)情性環(huan)境下能(neng)保持強度(du)不發(fa)生變化，常(chang)用于(yu)結(jie)構加(jia)固(gu)以及(ji)筋材。芳(fang)綸纖維(wei)具有(you)拉(la)伸強度高和彈性模量(liang)大的特點，并具有優(you)良的抗沖(chong)擊性(xing)、耐疲勞、尺寸穩定等優異性能，但(dan)易受各種酸(suan)堿的腐蝕(shi)，尤其(qi)耐強酸、耐水和耐(nai)光等性(xing)能較(jiao)差，常(chang)用于(yu)防彈(dan)抗沖擊領(ling)域。玄(xuan)武岩纖維(wei)耐高(gao)溫(wen)性能強(qiang)，能長期使用(yong)在高溫環境中，耐(nai)酸堿腐(fu)蝕(shi)性能(neng)好，化學(xue)性能穩(wen)定，有(you)利于長期(qi)戶外工(gong)作，可用(yong)于筋材等(deng)構件(jian)。玻璃纖維增強(qiang)複合材料(liao)是一種性價(jia)比優異(yi)的材料，在(zai)民(min)用(yong)複合(he)材(cai)料領域(yu)應用廣(guang)泛。

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