碳纤维材料特性

　　碳纤维材料特性
　　碳纤维主要由碳元素组成，具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是高的。碳纤维直径只有5微米，相当于一根头发丝的十到十二分之一，强度却在铝合金4倍以上。

　　碳纤维发展历程
　　碳纤维在世界的发展已有百年，早萌芽于19世纪80年代白炽灯的发明，经过约半个世纪的停滞，随着20世纪中期基础研究的 发展与化学纤维的出现，高性能碳纤维在美国得以问世。尤其是70年代以后，碳纤维凭借其优异的特性在下游产业中迅速商业化，更多的企业尝试将碳纤维应用于自身产品中，自此碳纤维迈入高速发展期。20世纪70年代，碳纤维在体育休闲领域大放异彩；80年代，碳纤维越来越多地应用于航空航天与汽车领域；到21世纪，以VESTAS为首的风电生产企业尝试将碳纤维应用于风电叶片中。2018年，全球碳纤维理论产能已达到 154.8 千吨，并在风电叶片、航空航天、体育休闲等多个领域得到广泛应用。
　　碳纤维与其他材料不同，像塑料、金属动辑就是上千万吨的用量，玻纤也有五六百万吨。这样看起来碳纤维相对来说是个很小众的材料，应用领域不多，实则不然。
　　碳纤维性能比较优越，有“材料之 王”的美誉，主要的优点:①强度大，②模量大，③密度小，碳纤维的强度大约是钢铁的8倍，密度只有钢铁的1/4，所以它能达到轻量化的效果。碳纤维还有一些其他优点，例如:疲劳性好，耐磨损，耐腐蚀，导电导热性好等，所以它在很多领域都有应用，每一个优点都有对应的应用。碳纤维这么多的优点，市场普遍看重的还是它轻量化、高强度、高模量的优点。