1. 什么是碳纤维
答：组成是聚合物，是高分子有机物。
碳纤维－－是由有机母体纤维（例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青）采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下制成的。其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。
碳纤维还是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能， 不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
碳纤维研制和应用可以追溯到1850年的碳素灯丝，此后的研究应用一直处于停滞状态，到上世纪五十年代随着工业技术的发展和军事工业的要求，碳纤维的研制和生产，相继解决了原丝的选择和高温碳化的工业生产工艺，使碳纤维应用才进入到一个新阶段。首先是在航空航天等军事领域的应用，逐步扩展到高级民用工业，而真正用于建筑工程结构加固也就只有近十多来年的历史。
碳纤维和石墨纤维一般统称为碳纤维，含碳量都在95%以上，但碳元素只有在高温高压下才能熔融，不可能直接从碳元素制取碳纤维，理论上任何有机纤维经碳化后均可制成碳纤维，实际上目前具有工业意义的原丝仅有聚丙烯腈纤维(PAN)和中间相沥青，各国生产碳纤维主要是以聚丙烯腈纤维为原料，经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝(直径5~10μm)，提高单丝强度，使一定量纤维的表面积增大很多，更利于加强与树脂胶的结合。
过去制约碳纤维加固技术应用的因素之一是原丝和成品的价格，刚研制成功时每公斤的碳纤维原丝价在1000美元以上，当前已降至30美元以下；碳纤原丝产量最高的国家仍是日本和美国，而以碳纤布商品进入中国大陆市场的则有日本、法国、瑞士和台湾等地的产品，用进口原丝加工编织的国产碳纤布亦开始进入市场，市场竞争日趋激烈，价格正在逐渐下降。
应用：碳纤维成品在土木工程中应用主要有纤维布、纤维板、棒材、型材、短纤维等，各有不同的使用范围，而当前加固工程中用量最大和最普遍的还是碳纤维布(片)，碳纤维布常用的规格是200g/m2和300g/m2，厚度分别是0.111mm和0.167mm；碳纤维复合板厚度一般为1.2~1.4mm，由3~4层碳纤布经过树脂浸渍固化而成，主要用于梁、板的加固，用纤维板加固的结构，外形规整，施工简便，但原材单价较高，国内使用尚不普及。
高性能碳纤维布的最主要指标仍是其强度、弹性模量和断裂伸长．一般抗拉强度都在3500 Mpa 以上，弹模在230000 Mpa 以上, 伸长率在1.4%以上，结构加固主要是利用碳纤维的高抗拉性能，广泛用于钢筋混凝土结构的梁、板、柱和构架的节点加固，也很适合用于古建筑物或砌体结构的维修加固，恢复和提高结构的承载能力和抗裂性能，国内外成功的应用实例已不胜枚举。1995年日本板神大地震和台湾大地震后之后，碳纤维作为耐震补强材料和技术的地位得到了进一步的发展和确定。
近年来在国内不少高等院校、科研部门、和各大设计院参与到对碳纤维的应用和研究，目前国家还没有颁布正式的设计和施工规范，在建设部确定的研究项目中,已包括有“纤维增强复合材料(FRP)用于城市桥梁的加固与修补研究”、“碳纤维材料加固混凝土结构新技术”等课题，碳纤维的应用研究已得到国家的重视。
构造： 对于受弯构件碳纤布是粘贴于受拉区，以补充钢筋的不足，粘于梁的两侧，以提高梁的抗剪能力，缠绕于混凝土柱外侧约束了混凝土的侧向变形，可以高柱的承载能力和柱的轴压比，缠绕于桁架的节点可使节点得到整体的加固。碳纤布的层数可通过计算确定，考虑到各层的共同工作系数，抗疲劳的能力和避免脆性破坏，一般建议不宜超过5层；从受力性能角度，单层优于多层，窄幅优于宽幅；必要时纵向可以搭接，搭接长度不得少于100mm，要保证碳纤维端部有可靠的锚固，除满足计算要求外，还应有必要的构造措施。
粘贴：粘结剂的性能和粘贴工艺是使被加固构件与碳纤维布共同受力的保证，要求粘结剂对被粘贴界面和碳纤布有高的粘结力和强度，抗拉、抗压、特别是粘贴抗剪强度应远高于混凝土相应的强度，粘结剂对界面和碳纤维布都要有良好的渗透性和相容性，具有抗冲击、耐疲劳、抗老化等优异性能，因此应该采用专用的粘结剂；
完善的施工工艺是加固效果的重要因素，主要的要求是：清理、修复、整平被粘贴面，被粘贴面应干燥、防潮；采用专用的工具，涂布粘度较大的粘结剂，对碳纤布经过适度的辗压，使粘结剂充分浸渍于单丝中；消除气泡，不允许出现离壳、乱丝、邹折、扭曲的现象；完善的工艺和训练有素的工人，可以做到有效的粘贴面积在99%以上，使碳纤维的性能真正得以发挥。
缺点：碳纤维整体上无疑是一种轻质高强性能优异的新兴建材，但也有其自身的特点或缺点，碳纤维的抗剪强度很低，延伸率小，还不到一般钢材的1/10，应力应变关系曲线近乎直线，没有塑性平台，从这个意义上，碳纤维是一种脆性材料，在设计和构造上应予注意；用于普通钢筋混凝土结构受弯构件中，受极限应变0.01的限制，实际可采用的设计强度还不到其极限强度的70%，颇有大材小用之感，或者用作预应力筋或斜拉桥的拉索，才能充分发挥碳纤维的抗拉性能，但这已是另外一个的应用领域了。
2. 碳纤维是什么制成的
1. 碳纤维是由有机母体纤维，如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青，在极高的温度下转化而成。这一过程去除了所有非碳元素。
2. 碳纤维是一种力学性能极为出色的材料。它的密度不到钢的四分之一，抗拉强度通常超过3500兆帕，弹性模量在23000至43000兆帕之间。
3. 碳纤维增强塑料（CFRP）的比强度可以超过2000兆帕/(克/立方厘米)，远高于A3钢。比模量越高，构件刚度越大。
4. 碳纤维的研制和应用可追溯至1850年的碳素灯丝。20世纪50年代，随着工业技术的发展和军事需求，碳纤维的研制和生产取得了突破。
5. 碳纤维主要应用于航空航天等军事领域，随后逐渐扩展到民用工业，包括建筑工程结构加固。
6. 碳纤维和石墨纤维的含碳量均在95%以上。目前具有工业意义的原丝主要有聚丙烯腈纤维（PAN）和中间相沥青。
7. 生产碳纤维时，常以聚丙烯腈纤维为原料，通过特殊工艺处理成细丝，以提高单丝强度，增大纤维表面积。
8. 成本曾是限制碳纤维加固技术应用的一个重要因素。如今，每公斤碳纤维原丝的价格已降至30美元以下。
9. 市场竞争激烈，碳纤维产品价格持续下降。中国市场上，碳纤维产品来自日本、法国、瑞士和台湾等地。
10. 在土木工程中，碳纤维成品主要应用于纤维布、纤维板、棒材、型材和短纤维等，各有不同的使用范围。
11. 加固工程中使用最广泛的是碳纤维布。常用的碳纤维布规格有200克/平方米和300克/平方米。
12. 碳纤维复合板主要用于梁、板的加固。高性能碳纤维布的主要性能指标是其强度、弹性模量和断裂伸长率。
13. 结构加固主要利用碳纤维的高抗拉性能，广泛应用于钢筋混凝土结构的梁、板、柱和节点加固。
14. 国内不少高校、科研机构和设计院开始对碳纤维的应用和研究感兴趣。目前，国家尚未颁布正式的设计和施工规范。
15. 对于受弯构件，碳纤布应粘贴于受拉区；粘贴于梁的两侧，提高抗剪能力；缠绕于混凝土柱外侧，提高承载能力和轴压比。
16. 建议碳纤布的层数不宜超过5层，单层优于多层，窄幅优于宽幅。粘结剂的性能和粘贴工艺是确保加固构件与碳纤维布共同受力的关键。
17. 粘结剂需要对被粘贴界面和碳纤布有高粘结力和强度，特别是抗剪强度应远高于混凝土相应的强度。
18. 完善的施工工艺也是加固效果的重要因素。
3. 碳纤维材料的优缺点
碳纤维是一种高性能材料，根据其原料和生产方式的不同，主要分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维和沥青基碳纤维。PAN基碳纤维以其高强度著称，而沥青基碳纤维则以高弹性为特点。
为了充分发挥碳纤维的强大力学特性和优越的耐久性能，需要通过特定的树脂将其粘附于钢筋混凝土结构表面。环氧树脂是其中一种常用的粘结剂，它能有效增强碳纤维与混凝土结构的结合。底涂树脂具有良好的渗透性，能够深入混凝土内部，而用于粘贴碳纤维片的环氧树脂则具有较强的粘结力，能够紧密附着于碳纤维片。
与其它加固材料相比，碳纤维材料展现出许多独特的优点。首先，碳纤维的抗拉强度约为钢材的十倍，远超传统加固材料。其次，碳纤维复合材料的拉伸弹性模量远高于钢材，但芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一。此外，碳纤维和芳纶纤维复合材料的疲劳强度高于高强纲丝，金属材料在交变应力作用下的疲劳极限仅为静荷强度的30%～40%。而由于纤维与基体的复合能缓和裂纹扩展，并存在纤维内力再分配的可能性，复合材料的疲劳极限较高，约为静荷强度的70%～80%，并在破坏前有显著变形的征兆。
相比碳纤维板，碳纤维片材具有更大的灵活性。片材可以粘贴在各种形状的结构表面，而板材则更适合规则构件表面。然而，粘贴板材时底层树脂的用量较多，且厚度较大，因此与混凝土界面的粘接强度不如片材。
4. 碳纤维能替代钢材吗
目前碳纤维价格时涨时落，是因为日本人垄断碳纤维原丝的原因，中日关系也是影响的重要因素，我对粘钢不是很了解，却干了4年的碳纤维，觉得碳纤维价格这几年总体是降的很厉害，竞争很厉害。
质量优秀的材料还是价格较贵，这不看是什么元素构成的。金刚石也是碳构成的。是否钻石可以做日用材料呢？！一样的道理，制造的成本还是比较高。呵呵！
碳纤维整体上无疑是一种轻质高强性能优异的新兴建材，但也有其自身的特点或缺点， 碳纤维的抗剪强度很低，延伸率小，还不到一般钢材的1/10，应力应变关系曲线近乎直线。。。。。。
5. 碳素和碳纤维有什么区别
碳素和碳纤维主要有以下区别：
用途不同：
主要特征不同：
分类不同：