什么是碳纤维？

碳纤维是一种碳含量超过90%以上的高强度、高模量的纤维，可用聚丙烯腈、粘胶纤维、沥青纤维等原丝做原料，经高温氧化碳化制成。可以与金属、陶瓷、树脂等基质混合制成碳纤维复合材料，用途广泛。碳纤维的比重一般为1.70 g/cm3～1.80g/cm3，强度为1200 MPa～7000MPa，弹性模量为200 GPa～400GPa，热膨胀系数接近于零，甚至可为负值（～1.5×10的-6次方）。

碳纤维材料的优点有哪些？

1、碳纤维材料比重小、比强度和比模量高；

2、非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间；

3、温差变化或者长时间作业无蠕变，拉伸系数小（1.6%），热膨胀系数小且具有各向异性；

4、X射线透过性好，导电导热性能良好、电磁屏蔽性好等。

5、可设计性强，可以通过改变铺层角度或者数量来改变碳纤维产品的力学性能；

6、碳纤维与玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右；

7、耐腐蚀性好，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维材料的缺点有哪些？

1、碳纤维制品属于定制产品，指向性很高，而且由于碳纤维的原材料和生产成本特别高，所以要想实现碳纤维产品量产是比较难的，价格上不具优势；

2、碳纤维复合材料虽然拉伸强度高，但是剪短强度弱，在加工的时候需要进行复杂的应力计算；

3、碳纤维是脆性材料，受力过大不会发生形变，而是直接断裂，所以碳纤维产品在损坏后无法修复只能更换；

4、目前应用较多的是热固性碳纤维复合材料，二次回收困难，重复利用率差。

碳纤维的应用领域有哪些？

1、碳纤维在传统使用中除用作绝热保温材料外。 多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维已成为先进复合材料最重要的增强材料。

2、土木建筑领域：碳纤维也应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强， 在铁路建筑中，大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用，这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。

3、碳纤维是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料。将碳纤维复合材料应用在战略导弹的弹体和发动机壳体上，可大大减轻重量，提高导弹的射程和突击能力，如美国80年代研制的洲际导弹三级壳体全都采用碳纤维和环氧树脂复合材料。

4、汽车内外装饰中开始大量采用。碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%到30%，硬度却是钢材的10倍以上。

5、碳纤维在运用在运动休闲领域中，像球杆、钓鱼竿、网球拍羽毛球拍、自行车、滑雪杖、滑雪板、帆板桅杆、航海船体等运动用品都是碳纤维的主要用户之一。碳纤维运用在日常用品，像音响、浴霸、取暖器等家用电器以及手机、笔记本电脑等电子产品也可以看到碳纤维的身影。