纖維增(zeng)強複(fu)合(he)材(cai)料是目前唯一被認(ren)爲能(neng)夠解決基(ji)礎設施腐蝕(shi)問(wen)題及實現(xian)長壽(shou)命和(he)高性(xing)能的結構材料，因此複合(he)材料(liao)結構(gou)在面(mian)廣量大(da)的(de)土木(mu)、交通船舶、海洋等(deng)工(gong)程領(ling)域擁(yong)有(you)更廣闊(kuo)的應用前景，且(qie)已呈(cheng)現出(chu)良好(hao)的發(fa)展态(tai)勢。近(jin)三十年來，國内(nei)外相關科(ke)研、設(she)計(ji)、生産單位的(de)研究人員(yuan)已在複合(he)材料結構的體系創(chuang)新、制造工(gong)藝、受力機(ji)理、長期性能等(deng)方面(mian)開(kai)展了大(da)量的基礎(chu)研究(jiu)與産品研發工(gong)作，創(chuang)造性地解決了(le)一些傳統(tong)結構材料不能協調(diao)解(jie)決的受(shou)力-功(gong)能(neng)耐久的工程難題(ti)，形成(cheng)了系列成(cheng)果：複(fu)合材料結(jie)構(gou)已(yi)逐步成爲(wei)結構(gou)工程領域的重(zhong)要學科方(fang)向。文(wen)中基(ji)于(yu)大量的(de)研究成(cheng)果，通(tong)過(guo)系統(tong)梳(shu)理(li)，展望(wang)基礎設施領域(yu)複合材料結構的發展現(xian)狀、局(ju)限性以及趨勢(shi)，以期促進複合材料(liao)結構在我(wo)國基(ji)礎設(she)施中(zhong)的應用與發展(zhan)，滿足工程建設(she)多樣化需(xu)求。

 

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

材料在普通狀态下的(de)強度和剛度并不高(gao)，但一(yi)旦使其處于定(ding)向(xiang)結構的(de)纖維(wei)狀态時，就呈顯(xian)較高的強(qiang)度和剛度。土木工程(cheng)中常用的(de)增強(qiang)纖維有玻(bo)璃纖(xian)維(wei)、碳纖(xian)維、芳綸(lun)纖維和玄武岩纖(xian)維等，各類纖維性能價(jia)格(ge)比較(jiao)見表1。玻(bo)璃纖維是最早(zao)使用(yong)的一(yi)種增(zeng)強材料，具有強(qiang)度高(gao)、延伸率大(da)等優勢，可制成(cheng)織物，但彈(dan)性模(mo)量較低圖(tu)，由于(yu)其造價相對較(jiao)低，應用面(mian)較廣(guang)，如橋(qiao)面(mian)闆、防撞(zhuang)系統(tong)等。碳纖維(wei)由于其(qi)強度高(gao)，重量(liang)輕，熱膨脹(zhang)小而(er)被廣(guang)泛應(ying)用(yong)，進(jin)口碳(tan)纖維(wei)價格(ge)較高，國産(chan)碳纖維價格約爲進口(kou)産品的(de)一半，碳(tan)纖維具(ju)有(you)超(chao)強耐高溫(wen)性能，在2000℃高(gao)溫(wen)的(de)情性環境(jing)下能保持強度不發(fa)生變(bian)化，常用于(yu)結(jie)構加(jia)固以及(ji)筋材。芳(fang)綸纖維(wei)具有拉伸強度高和彈性模量(liang)大的特點，并具有優良的抗沖(chong)擊性、耐疲(pi)勞、尺寸穩(wen)定(ding)等優異性能(neng)，但(dan)易(yi)受各(ge)種酸(suan)堿的(de)腐蝕(shi)，尤其耐強酸、耐(nai)水和耐光等性(xing)能較差，常用于防彈抗沖擊領(ling)域。玄武岩纖維(wei)耐(nai)高溫性能強(qiang)，能長期使(shi)用在(zai)高溫環境(jing)中，耐(nai)酸堿腐蝕(shi)性能好，化(hua)學性能穩(wen)定，有利于(yu)長期(qi)戶外工作，可用(yong)于筋(jin)材(cai)等(deng)構件(jian)。玻璃(li)纖(xian)維增強複合材料是一(yi)種性價比優異(yi)的材料，在民(min)用複合材料領域(yu)應用廣泛。

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