碳纤维材料是目前常用的一种加固材料,和其他的加固材料相比,碳纤维材料有多种优势,而且性价比较高,目前被广泛的应用于建筑工程以及其他领域中。碳纤维加固也是一种新型的加固方式,实际施工时,将碳纤维布用结构胶粘贴在混凝土接触层表面,提高建筑物的承重能力,从而起到加固维护的效果。
要说碳材料大家肯定会想到煤炭,但碳材料大家庭可不止煤炭一种。从石墨到金刚石、从碳纤维到碳纳米管、从富勒烯到石墨烯,碳材料大家庭可谓五彩缤纷,各行各业都有碳材料的应用。碳材料是人类早利用的元素,人类对碳材料的利用伴随着人类文明史的发展,本篇我们回顾一下碳材料的前世今生。
中国人是早利用碳材料的,从文献记载和考古发掘来看,至迟在汉代就已用煤了。《汉书。地理志》说:“豫章郡出石,可燃为薪。”豫章郡在今江西省南昌附近,这里所说的可燃为薪的石头,其实就是煤。可见这时煤已用于群众的日常生活。18世纪工业革命,开启了煤炭作为工业燃料的时代,直到今天煤炭也是我们重要的能量来源,全国煤炭发电占总发电量的80%。
碳材料的另一种存在形式是金刚石,印度是世界上早发现钻石的国家,3000年前,印度是钻石的产地。
目前南非拥有世界上产量、且现代化的维尼蒂亚钻石矿。
虽然人类对碳材料的利用非常早,但是人类真正对碳材料的认识却是近200-300年的事。1722年,瑞尼·瑞欧莫发现铁在转变为钢的过程中会吸收一种物质,今天人们知道这就是碳。1772年,安东万·拉瓦锡证明钻石是完全由碳组成的。他燃烧了木炭和钻石,发现两者都没有产生水,而且形成的二氧化碳质量相同。人们曾以为石墨是铅的一种形态,但卡尔·威廉·舍勒在1779年证明了它和木炭相同,但混有小量铁,并会经氧化之后释放二氧化碳。1786年,法国科学家克劳德·贝托莱、加斯帕·蒙日和沙尔·奥古斯丁·范德蒙以拉瓦锡对钻石所用的方法证明,石墨同样主要由碳组成。石墨在燃烧后同样留下了铁,因此他们以为铁在石墨