【高斯摩分享】什么是碳纤维？

碳纤维是一种成分主要由碳组成的纤维，质轻而坚固。

碳纤维又称碳纤维，是将纤维形式的有机化合物制成阻燃剂后，在1000℃以上的高温下加热（煅烧），除去原料有机化合物中所含的氢和氮原子。碳原子含量达90%以上。

碳纤维的应用

炭素繊维は、强度を确保しつつ軽稳定できるという特长を活かし、金属材料の代替として多方面で使用されます。さらに柔软性、电子伝导性があり、腐食しにくい、燃えにくいという特徴があるため、使用分野は幅広いです。

碳纤维很少单独使用，一般与树脂、陶瓷、金属等材料复合制成碳纤维复合材料。具体来说，这些产品包括要求重量轻、强度高的飞机、火箭、人造卫星，以及重量轻、易于操作的假肢等手术设备，以及轮椅、护理床等护理设备。

特别是在汽车领域，减轻车辆重量有助于降低油耗。正因如此，碳纤维自开发之初就备受关注。由于其高强度和弹性模量，碳纤维还在运动器材中得到应用，例如高尔夫球杆、钓鱼竿、绕线轮、自行车车架、网球拍、滑雪板和滑雪板。

未来，它有望应用于建筑和土木工程领域，例如在混凝土结构上粘贴碳纤维片以增强其抗震能力，以及作为悬索桥中电缆和钢框架的替代材料。

碳纤维的种类

碳纤维根据原料分为PAN基碳纤维和沥青基碳纤维两类。目前，PAN基碳纤维是主流，占全球碳纤维产量的90%。

1.PAN碳纤维

由PAN（聚丙烯腈）纤维制成的碳纤维，具有强度和弹性模量，广泛应用于航天工业等需要高可靠性的工业领域，以及休闲用品和体育领域。

其中应用最多的是工业领域。在汽车工业中，它用于制造发动机罩、扰流板、油箱和许多其他零件。它还用作板簧和齿轮等金属零件的替代材料。

2、沥青基碳纤维

沥青基碳纤维具有弹性模量可调节的特点。因此，它用于不需要高弹性的部件，反之则用于需要高弹性的产品。沥青基碳纤维又可分为中间相沥青纤维和各向同性沥青纤维。

中间相沥青由于原料分子在液晶状态下的排列而具有光学各向异性，由此得到的中间相沥青纤维是具有高强度、高弹性模量的高性能碳纤维（HPCF）。另一方面，各向同性沥青的组成分子随机取向并且是光学各向同性的。

由此获得的各向同性沥青纤维虽然在强度、弹性模量等机械性能方面逊于中间相沥青纤维，但在其他方面具有相同的性能，并且具有较低弹性模量的通用碳纤维（GPCF）。