碳碳复合材料加热器的优缺点

碳纤维在采暖中的应用分为短纤维等多种形式，短切纤维通常用于“碳晶”、“地暖膜”等采暖产品中。石墨制品广泛应用于早期的加热膜，膜制品不仅广泛应用于加热，还广泛应用于热水器和工业设备的恒温环保。  

根据原材料和生产方法的不同，碳纤维主要分为聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。产品包括聚丙烯腈基碳纤维(高强度型)和沥青基碳纤维(高弹性型)。
2.环氧树脂
不同类型的树脂也能保证对混凝土有良好的渗透性，如底漆树脂；以及碳纤维片材与混凝土结构的粘结作用，如环氧粘结树脂。
(1)环氧树脂的引入
仅仅依靠碳纤维片材本身并不能充分发挥其强大的力学性能和优越的耐久性。只有将碳纤维布通过环氧树脂粘贴在钢筋混凝土结构表面，并与之紧密结合，共同形成整体工作，才能达到加固的目的。因此，环氧树脂的性能是重要的关键之一。环氧树脂因种类不同而具有不同的性能，适用于各种零件的不同要求。比如底漆树脂对混凝土渗透性好，能渗透到混凝土一定深度；粘结到碳纤维片材上的环氧树脂容易“渗透”到碳纤维片材中，并且具有很强的粘合力。根据温度的不同，树脂可分为夏季树脂和冬季树脂。
2.碳纤维材料与其他增强材料的比较
(1)抗拉强度:碳纤维的抗拉强度是钢的10倍左右。
(2)弹性模量:碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢，而芳纶纤维和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量只有钢的一半和四分之一。

(3)疲劳强度:碳纤维和芳纶纤维复合材料的疲劳强度高于高强度钢丝。在交变应力作用下，金属的疲劳极限仅为静载强度的30% ~ 40%。由于纤维与基体的复合可以缓解裂纹扩展，且存在纤维内力重分布的可能，复合材料的疲劳极限较高，约为静载荷强度的70% ~ 80%，破坏前有明显的变形迹象。
(4)重量:约为钢的五分之一。
(5)与碳纤维片材的比较:碳纤维片材可以粘贴在各种形状的结构表面，而片材更适用于规则构件的表面。此外，与混凝土的界面的粘合强度不如片材的粘合强度好，因为在底层中使用的树脂的量多于片材的量，并且其厚度更大。  

      碳碳复合材料加热器的优缺点:1。碳纤维介绍:碳纤维主要制成碳纤维增强塑料，是一种纤维状碳材料。它是一种新材料，强度比钢高，密度比铝低，耐腐蚀性比不锈钢好，耐高温比耐热钢好，导电性像铜，还有很多有价值的电学、热学和力学性能。碳纤维和塑料复合材料制成的飞机不仅重量轻，而且耗电少，推力大，噪音低。用碳纤维制作电子计算机的磁盘，可以提高计算机的存储容量和运算速度。用碳纤维增强塑料制造卫星、火箭等航天器，机械强度高，质量小，可以节省大量燃料。在1999年的南斯拉夫科索沃战争中，北约使用石墨炸弹摧毁了南斯拉夫大部分的电力供应。原理是产生了大面积覆盖的碳纤维云，这些导电纤维使供电系统短路。

       目前人们还不能直接从碳或石墨中抽出碳纤维，只能抽出一些含碳的有机纤维(如尼龙、腈纶、人造丝等。)可以作为原料。将有机纤维与塑料树脂结合，置于稀有气体气氛中，在一定压力下碳化。碳纤维是纤维状碳材料，其化学成分含碳量超过90%。由于碳单质不能在高温下熔化(升华到3800K以上)，又不能溶于各种溶剂，所以不可能用碳单质制作碳纤维。碳纤维可以通过聚合物有机纤维的固相碳化或低分子碳氢化合物的气相热解来制备。目前，世界上生产和销售的碳纤维大部分是由聚丙烯腈纤维固相碳化制成的。生产步骤是预氧化:在空气中加热，并在200-300度的温度下保持十到数百分钟。预氧化的目的是将聚丙烯腈的线性分子链转化为耐热的梯形结构，使其在高温下不会熔融燃烧，保持纤维状态。b、碳化:在惰性气氛中加热至1200-1600度，保持几分钟至几十分钟，得到产品碳纤维；所用的惰性气体可以是高纯氮、氩或氦，但通常使用高纯氮。c石墨化:在惰性气氛(通常是高纯氩气)中加热到2000-3000度，持续几秒到几十秒；由此产生的碳纤维也被称为石墨纤维。

    碳纤维细度极好(细度的表现之一是9000米长纤维的克数)，一般只有19克左右；拉力高达300公斤/MM2；；还具有耐高温、耐腐蚀、导电、导热、低膨胀系数等一系列优异性能。目前，很少有其他材料具有碳纤维那样多的优异性能。目前碳纤维主要制成碳纤维增强塑料进行应用。这种增强塑料优于钢和玻璃钢，用途广泛，如制造火箭、飞船等重要材料。制造喷气发动机；制造耐腐蚀的化工设备等。羽毛球:现在大部分羽毛球拍都是碳纤维的。【碳纤维】碳含量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的石墨纤维称为石墨纤维。碳纤维轴向强度和模量高，无蠕变，抗疲劳性好，热膨胀系数低，耐腐蚀性好，纤维密度低，透X射线性好，比热和导热系数介于非金属和金属之间。但其抗冲击性差，容易损坏，在强酸作用下被氧化。当它与金属复合时，会发生金属碳化、渗碳和电化学腐蚀。因此，碳纤维在使用前需要进行表面处理。碳纤维可以由聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶纤维或酚醛纤维碳化制成。按状态分为长丝、短纤维和短纤维。按力学性能可分为通用型和高性能型。通用碳纤维具有1000兆帕(MPa)的强度和大约100GPa的模量。高性能碳纤维可分为高强度型(强度2000MPa，模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa也叫超高强度型；模量大于450GPa的称为超高模型。随着航空航天工业的发展，出现了高强度高延伸率的碳纤维，其延伸率在2%以上。用量最多的是聚丙烯腈基碳纤维。碳纤维可以加工成织物、毡、垫、带、纸等材料。碳纤维除了用作保温材料外，一般不单独使用，常作为增强材料添加到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，形成复合材料。碳纤维增强复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽材料、人工韧带等人体替代材料，也可用于制造火箭外壳、摩托艇、工业机器人、汽车板簧、传动轴等。含碳量大于90%的纤维由碳纤维聚丙烯腈纤维、沥青纤维或粘胶纤维经氧化碳化制成。
目前，碳纤维为替代核心发热材料做出了新的贡献。在国外，很多节能采暖设备的核心发热材料已经从常用的金属材料逐渐升级为碳纤维材料。碳纤维材料在加热方面的应用主要考虑耐腐蚀、抗氧化(金属容易氧化造成局部击穿)、稳定性高、使用寿命更长(很多产品在300摄氏度下可以稳定工作10万小时)、热转换率高(99。由于我国在碳纤维材料的研发方面还处于落后的局面，高质量的碳纤维材料都是从日本和韩国进口的，所以价格居高不下。但随着国内合资、合作形式的出现，以碳纤维为核心技术的产品早已进入普通消费者家中。