碳纤维的特性、种类和用途

碳纤维，或称石墨纤维、碳石墨或CF，是一种由直径约510μm的纤维组成，主要由碳原子组成的材料。碳原子在晶体中键合在一起，这些晶体或多或少平行于纤维的长轴排列。晶体排列使纤维具有高强度体积比（使其尺寸坚固）。几千根碳纤维捆绑在一起形成丝束，可以单独使用，也可以编织成织物。

碳纤维是通过将人造丝或聚丙烯腈纤维或石油残渣加热到适当温度制成的高强度纤维或晶须。纤维的直径可能为7至8微米，碳化率超过90%。这些纤维是聚合物复合材料中硬度最高、强度最高的增强纤维，仅次于玻璃纤维。它们由石墨形式的纯碳制成，具有低密度和负纵向热膨胀系数。

碳纤维非常昂贵，与金属接触会产生电偶腐蚀。它们通常与需要高强度和刚度的环氧树脂一起使用，例如赛车、汽车和太空应用、运动器材。

根据纤维的取向，碳纤维复合材料可以在某个方向上更强，也可以在所有方向上同样强。一小块可以承受数吨的冲击，并且变形仍然很小。纤维的复杂交织特性使其非常难以断裂。

碳纤维的特性/性能

碳纤维的分类：

根据模量、强度和最终热处理温度，碳纤维可分为以下几类：

基于碳纤维的特性，

基于前体纤维材料，

基于最终热处理温度

1、根据碳纤维的特性，碳纤维可分为：

2、根据前驱体纤维材料，碳纤维分为：

3、根据最终热处理温度，碳纤维分为：

碳纤维的应用/用途

碳纤维的两个主要应用领域是专业技术，包括航空航天和核工程，以及一般工程和运输，包括轴承、齿轮、凸轮、风扇叶片和汽车车身等工程部件。最近，人们发现了碳纤维的一些新应用。

如建筑行业的桥梁修复，其他包括：汽车、船舶、通用航空内饰、通用娱乐和乐器以及售后市场运输产品的装饰。电子技术中的电导率提供了额外的新应用。

应用碳纤维简述如下：

碳纤维有时与玻璃纤维结合使用，因为它们的制造工艺相似，例如Corvette ZO6，其前端是碳纤维，后部是玻璃纤维。然而，碳纤维比玻璃纤维更坚固、更轻。

碳纤维可以在各种高性能车辆中找到，包括跑车、超级摩托车、踏板自行车（它们用于制造车架）、摩托艇，并且它通常用于调整和定制行业，其中有吸引力的编织面板没有上漆“炫耀”材料。