碳纖維發(fā)熱線是一種高強度、高模量、耐高溫、耐磨、耐疲勞、耐腐蝕、抗蠕變、導電、導熱等優(yōu)良性能的新型高性能纖維增強材料。它可以減輕部件的重量，從而提高部件的技術性能。因此，碳纖維發(fā)熱線作為電熱體具有金屬、PTC許多其他電熱體無與倫比的優(yōu)異性能：加熱能迅速產生人體所需的生命之光8μm－15μm。電熱轉換效率高，節(jié)能碳纖維電熱體是一種全黑體材料，電熱轉換效率比金屬加熱高30%，電熱效率高100%。在相同允許的電流負荷面積下，碳纖維的強度是金屬絲的6-10倍，在使用過程中不會斷裂，因此在電加熱過程中的抗拉強度沒有變化。斷開電弧，有效防止火災。
重量輕有效地減輕了部件的重量，從而提高了部件的技術性能。化學性能穩(wěn)定，耐腐蝕，不易氧化。在無氧狀態(tài)下加熱到3000度，其機械性能沒有改變，在電加熱狀態(tài)下克服金屬絲，PTC、碳化硅電熱體強度低，易氧化燒壞。碳纖維加熱體的使用壽命與建筑物的使用壽命相同。道路條件是影響道路交通的重要因素。在冬季，當水泥混凝土路面因降雪而結冰時，會嚴重影響駕駛安全和人民生活，甚至造成巨大的經濟損失。
本文在混凝土路面鋪設碳纖維加熱線作為電熱材料，重點研究了碳纖維加熱線混凝土電熱效應融雪冰的可行性 傳熱知識的應用分析了影響融雪化冰效果的因素，研究為混凝土路面融雪化冰碳纖維加熱線的工程應用提供了理論基礎和參考價值。
一、碳纖維發(fā)熱線的主要工作如下：
1.根據能量守恒定律，建立并解決碳纖維加熱線混凝土的電加熱和冷卻微分方程，得到碳纖維加熱線混凝土溫度隨時間變化的曲線 它反映了混凝土截面尺寸、散熱面積、電熱功率和對流輻射換熱系數對混凝土冷卻過程的影響。碳纖維混凝土的電加熱和冷卻曲線通過試驗布置 結果與理論計算值一致。
2.對流輻射換熱損失是影響路面融雪化冰效果的主要因素，風力等級、環(huán)境溫度、隔熱層等對熱損失 損失影響很大。通過分析不同輸入功率下混凝土板表面溫升與風等級和環(huán)境溫度的關系，得到風等級和環(huán)境溫度對板表面溫升效果的影響；通過混凝土 研究了土小板無隔熱層的溫升試驗，得出了無隔熱層時板表面溫升效果的差異。
3.建立碳纖維加熱線混凝土板融雪冰試驗裝置，測試碳纖維加熱線混凝土板的加熱均勻性。研究結果表明，間距為10 cm碳纖維加熱線混凝土通電后，混凝土板表面能產生均勻分布的熱量，滿足均勻融化冰雪的需要。
4.對碳纖維加熱線混凝土板進行室內（冰加熱線混凝土板，得到輸入功率、環(huán)境溫度和冰雪層厚度對融化時間的影響。在此基礎上，混凝土板 在野外進行了融雪化冰在野外進行。結果表明，當鋪裝功率為500 W/m~2～1000 W/m~2時,利用碳纖維發(fā)熱線混凝土板通電后產生的熱量能夠有效地清除路面上的冰雪,滿足冬季道路融雪化冰的需要。
