碳纤维的比强度和比模量高

 常用土木工程(Engineering)材料(Material)有水泥（材料:粉状水硬性无机胶凝材料)、砂石、钢材、木材、砖等,其中混凝土(Concrete)与钢筋(英文：steel bar)的结合被认为是应用最广泛(extensive)的结构材料。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。但随着结构服役时间的增长,越来越多的问题(Emerson)暴露出来,其中具有代表性的是20 世纪80年代出现的 ;混凝土(Concrete)危机 ;所反映的混凝土(Concrete)耐久性问题。钢结构的应用也具有一定的比例,它克服了混凝土(Concrete)结构自身笨重的弱点,但在使用中出现了高温下易屈服(弯曲起伏)和地震中脆断的问题,其中有代表性的是美国 ;9·11 ;事件和日本的阪神地震。20世纪材料科学得到了长足的发展,纤维复合材料被应用于土木工程,其中应用最广的是玻璃材质钢。这类材料的应用使得土木工程的结构形式灵活、功能多样,但玻璃钢的模量较低,限制（limit）了其作为结构材料在土木工程中的推广应用。　　碳(C)纤维的比强度（strength)和比模量高,分别为钢材的10倍和5倍以上;同时它还具有优异的导电、抗磁化、耐高温和耐化学侵蚀的性能,被认为是综合性(integrity)能最好的先进材料,因此它在各个领域中的应用推广非常迅速。

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碳(C)纤维的应用形式灵活多样,

　　①既可利用其长纤维作为结构材料(Material),又可利用其短纤维作为功能材料;

　　②基体既可是树脂(Resin)又可以是水泥（材料:粉状水硬性无机胶凝材料);

　　③其与基体组成的复合材料(Material)既可置于构件的外表又可置于构件的内部;

　　④既可单独使用又可以与其它纤维混合使用;

　　⑤其复合材料(Material)是各向异性材料,因而可以变化各个方向的性能,尤其是可以设计成膨胀(inflate)系数为零的材料。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳(C)纤维在土木工程(Engineering)中的许多方面都可以发挥(表现出内在的能力)其优势（解释:能压倒对方的有利形势)性能。