【设计师材料库】碳纤维：比铝轻、比钢强、又柔性的高科技纤维

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碳纤维

是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

它抗拉强度非常高，是人的头发抗拉强度的10倍，在所有常用的材料中最高。

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来源

来源广泛

2016年2月15日，中国突破日本管制封锁研制出高性能碳纤维。

 

碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维；按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维；按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。

 

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碳纤维特性

强度重量比高

拉伸强度是钢铁的4倍

抗压

抗腐蚀

摩擦低

无毒

刚度好

耐高温

 

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加工工艺

纤维缠绕、拉挤成型、高压成型工艺

 

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优缺点

 

重量轻

抗拉伸

耐高温

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有限回收

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绿色指数

★★★★★

 

因为碳纤维重量轻，用着航空和交通业中，可以节省燃料。

回收碳纤维这种复合材料是中种难题

、只要少数公司有这种能力

 

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应用领域

 

碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，属于技术密集型的关键材料。碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。从航天、航空、 汽车、 电子、 机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。碳纤维增强的复合材料可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。球棒等体育领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。

 

 

碳纤维设计应用案例欣赏