涨姿势 揭开“新材料之王”碳纤维的神秘面纱

碳纤维，江湖雅号“新材料之王”，轻质高强，在很多场合已有应用。

发展历史

十九世纪末：爱迪生将棉线和竹子碳化，以制作灯泡丝。

二十世纪50年代： 人造纤维被用来制造碳纤维，但很快被聚丙烯腈所替代。

二十世纪60年代早期：第一种可以被应用的商业化碳纤维问世。

二十世纪60S、70S、80S：碳纤维主要在国防方面应用。

二十世纪末：，导致碳纤维的需求下降。

二十一世纪初至今：工业界、能源、体育用品、航天、风能行业的需求使碳纤维的产量大幅提升。

制作过程

优异性能

既然称之为“新材料之王”，性能方面自然有过人之处。口说无凭，我们将从几个具体的指标来对比其他材料，看看碳纤维“过人”之处。

表1：几种材料的比强度对比

所谓比强度，是指强度与密度的比值。比强度高，代表材料既强度高又质量轻，是轻量化材料最重要的指标之一。从表1我们可以看到，碳纤维的比强度比钢、铝高出一个数量级，所以它才有可能在航空航天、汽车等领域替代钢构、铝构配件。

表2：材料的抗拉强度对比

抗拉强度是指材料在拉断前所能承受的最大载荷，是结构材料重要的力学性能指标。显然，碳纤维的抗拉强度非常高，而且表2的数据并不是碳纤维产品中最高值，可以说碳纤维是人类制造的抗拉强度最高的三维材料。

表3：碳纤维的其他优异性能

应用场景

虽然碳纤维成本并不是很低，但已经不是什么稀罕物件。

碳纤维主要应用在航空航天、风能、汽车、体育、医用设备、家居、个人用品等等。

来源：MICGroup

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