碳纤维（也称为碳纤维）是当今市场上最坚固、最轻的材料之一。碳纤维复合材料的强度是钢的五倍，重量是钢的三分之一，常用于航空航天、机器人、赛车和各种工业应用。
编织方式
碳纤维最初是比人的头发还要细的非常细的纤维束。这些纤维束像纱线一样扭在一起（称为丝束），然后编织成碳纤维织物，这种织物通常有 3k、6k 和 12k 等类型。3k 织物每丝束中有 3,000 根碳丝，而更重的 6k 织物每丝束中有 6,000 根碳丝。
织物有多种编织方式，强度特性也不同。最常见的是平纹编织、缎纹编织、斜纹编织和单向编织。
编织至关重要，原因有二：外观和功能。每种编织看起来都非常不同，有时人们会喜欢特定用途的特定编织外观。编织还会影响产品强度。
单向编织的薄板在纤维方向上非常坚固，但在相反方向上却很脆弱。另一方面，平纹和斜纹编织的强度更均匀，因为它们在纤维在任一方向上交叉的点处最坚固。
复合材料部件
要制作板材（也称为复合材料），需要将碳纤维织物浸透或注入环氧树脂，然后高温加热。成型件的制作方法如将几片织物铺在模具上，用树脂浸透，然后加热，直到树脂浸透所有层。
碳纤维的优点
碳纤维复合材料因多种原因而脱颖而出。以下是其中一些：
- 轻质——它是一种低密度材料，具有非常高的强度重量比。
- 高抗拉强度——就抗拉强度而言，碳纤维是所有商用增强纤维中最强的一种，由于其具有极限抗拉强度，因此很难拉伸或弯曲。
- 低热膨胀——在热或冷条件下，其膨胀或收缩比钢和铝等材料要小得多。
- 卓越的耐用性——与金属相比，碳纤维具有卓越的疲劳性能，这意味着由碳纤维制成的部件在持续使用的压力下不会很快磨损。
- 耐腐蚀——采用合适的树脂制成时，它是最耐腐蚀的材料之一。
- 射线透明性——碳纤维对辐射透明，在 X 射线下不可见，因此在医疗设备和设施中具有很高的应用价值。
- 导电性——碳纤维复合材料是优良的电导体。
- 抗紫外线——使用适当的树脂，碳纤维可以抗紫外线。
碳纤维的缺点
- 碳纤维——在受到压缩、超出其强度能力或受到高冲击时会断裂或碎裂。如果被锤子击打，它会破裂。机械加工和钻孔也会造成薄弱区域，从而增加其断裂的可能性。
- 相对成本——碳纤维是一种高品质材料，价格也相当合理。尽管过去几年来价格大幅下降，但需求增长幅度不足以大幅增加供应量。因此，价格在不久的将来可能会保持不变。
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