您好，今天卡本科技来回答您的问题。

直接说结论，卡本科技对碳纤维板强度做过测试研究，尤其是开发了一种基于角度差异理论的楔形锚具，解决了常规厚度(1.4 mm和2.0 mm) 碳板的锚固问题，还能克服在使用加强片锚固3.0 mm厚度碳板时出现的锚具滑脱问题。

碳板理论抗拉强度达 2800～3000 MPa，对碳板良好的锚固是发挥其强度的前提，锚固效果差或锚固失效都会使碳板难以达到预期的强度，如出现脱锚，“切口效应”等现象。

现如今，大量研究针对预应力碳板锚具展开：波形锚具，楔形锚具，平板锚具和 sika 锚具等。这些锚具针对整体宽度10cm或 5cm 的碳板有较好的锚固效果。

在GB/ T3354－2014对定向纤维增强聚合物复合材料的拉伸性能测试中，规定的纤维复合材料宽度小(12.5 mm) ，锚具长度短(50mm) ，而锚具尺寸偏小会减弱锚固效果，因此这在一定程度上对锚具提出了更高的要求。现有的锚固形式只能解决薄碳板的锚固问题，而对厚度较大(3mm) 的碳板会出现脱锚现象。

尖齿（上）/圆齿（下）齿纹锚示意图

针对以上问题，卡本开发了一种基于角度差异理论的楔形锚具，该锚具不仅能解决常规厚度(1.4 mm和2.0 mm) 碳板的锚固问题，还能克服在使用加强片锚固3.0 mm厚度碳板时出现的锚具滑脱问题。

采用这种锚具锚固的碳板抗拉强度均超过2400MPa，破坏形式正常。这种类型的锚具设计为今后预应力碳板的测试提供了更多选择性，同时也为其他碳纤维加固材料，如: 预应力碳纤维筋或碳纤维棒，提供了更多思路。

一、实验结果

将碳板固定安装在万能试验机的夹具上，采用 2 mm/min 的拉伸速度进行测试，直至碳板发生破坏。实验结果如表1所示：

表1为铝加强片3种不同厚度碳板张拉破坏的抗拉强度和破坏形式统计。可以看出，1.4 mm 和2.0 mm 厚碳板的破坏形式正常，其破坏形式如下图(a) 和(b) 所示，均为散丝工作段拉断，两种厚度碳板的抗拉强度高达2500～3000 MPa，这一数据高于GB50728 - 2011 对于高强Ⅰ级碳板的抗拉强度(2400MPa) 要求，同时这一数值高于大多数文献报道数据。

然而，3.0mm 厚度的碳板在未破坏前已出现脱锚，如下图(c) 及其右上角的插图所示。

不同厚度碳板破坏照片

为了解决上述铝加强片存在的缺陷，接下来卡本开发出一种新型的楔形锚具，锚固碳板后测出的拉伸性能 如表2所示。

使用楔形锚具锚固的1.4 mm和 2.0 mm 厚的碳板抗拉强度达到2500～2800 MPa，超过国标中对高强Ⅰ级碳板的要求，这一数据也与使用铝加强片作为锚具的数据接近。此外，1.4mm和 2.0mm厚的碳板的破坏形式均为散丝工作段拉断，属于正常破坏，如下图 (a) 和(b)所示。

而 3.0 mm 厚的碳板在抗拉强度也达到了2500～2600 MPa，这一数据要高于使用铝加强片的数据，而且碳板正常破坏，并未发生脱锚，如下图(c)所示。

不同厚度碳板破坏时图片

对碳纤维板的有效锚固是体现碳板力学性能的核心。

铝合金加强片能够锚固常规厚度的碳板(1.4mm 和 2.0 mm) ，使其抗拉强度发挥到极限水平，但锚固厚度更大的碳板会出现脱锚现象。鉴于此，卡本开发一种基于角度差异理论的楔形锚具，该锚具有效地解决了上述问题。

从受力分析的角度解释了加强片和楔形锚具的锚固基理。该楔形锚具锚固的碳板抗拉强度高达 2900 MPa，远超国标要求。通过这种设计，为碳纤维板的性能测试和锚具开发提供了新的思路。

卡本祝您平安安全，希望能解决您的疑问。

注：该文由卡本复合材料（天津）有限公司发表于中文核心期刊《中国测试》，转载前请联系我司，谢谢！