碳纤维增强水泥韧性

　　水泥（材料:粉状水硬性无机胶凝材料)是现在最常用的建筑材料(Material)之一，在钢筋(英文：steel bar)混凝土(Concrete)没有发明之前，人们使用木材、石材盖房子，石材的强度（strength)不够，容易潮湿被虫蛀，石材的强度虽然高，但加工的时候很不方便，要花费大量的人力。碳纤维复合材料主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。钢筋混凝土算是一种比较优越的建筑材料了，它价格便宜，性能也不错，能抵挡恶劣(nasty)（liè）的天气环境，但遇到极端的天气，例如龙卷、飓风等却不值一提了，与没有什么方法能增强水泥的韧性(toughness)呢？ 123456

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  　　碳(C)纤维是最近非常热门的材料(Material)，它非常优异，有耐高温、耐低温、耐腐化侵蚀 、强度（strength)高、重量轻、弹性模量大等优点。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。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。如果将水泥（材料:粉状水硬性无机胶凝材料)与碳纤维混合，韧性(toughness)会不会有所提升呢？对于这个问题(Emerson)，科学家们做了一系列试验，将普通的水泥和混合有碳纤维的水泥相比较。最后得到这样几个结论：第一：碳纤维加入到水泥龙确实可以降低（reduce)它的脆性，提高韧性。第二，渗入同样重量的碳纤维，随着纤维长度的增加，水泥的强度会有变化，先增加然后减小，最为合适的长度是700微米到1400微米之间。第三，纤维长度相同的话，加入的碳纤维越多，其性能也会变化，强度先增加后降低（reduce)，最为合适的量在0.12%~0.19%之间。第四，碳纤维加入的越多，水泥的弹性模量会减小。第五，在水泥中加入碳纤维的话能有效阻止裂纹，增强抗断能力和韧性。   　　事实（Fact)证明(zhèng míng)在水泥中加入适量的碳纤维确实能提高性能。这项技术目前还在研究（research)中，说不定不久以后就会大量使用。碳纤维的高性能是有目共睹的，它已经使用在多个领域了，为人类的发展做出巨大贡献。 内容来自123456