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碳纤维材料在工业中的使用

 　如今在工业中使用的较多的纤维材料有碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维等，碳纤维是将聚丙烯腈纤维、沥青纤维在上千摄氏度的温度下预氧化、碳化、石墨化而成；玻璃纤维是以玻璃为原料，熔化、拉丝而成；凯夫拉则是一种合成纤维。

  碳纤维板的优点众多，包括耐高温、耐摩擦、耐腐蚀、强度高、重量轻、弹性模量大等。它还有其它材料所没有的特殊性能，例如X射线透过能力，用于医疗板更有利于医生检查；电磁屏蔽效果非常好，是制造军事用隐形战斗机的理想材料。

  碳纤维可单独使用，也可制成复合材料使用。单独使用的话主要用于保温、吸附；复合使用，可制成汽车零件、飞机部件、机械产品、体育用品、医疗板等，涉及到的领域还在进一步扩大中，相信以后会全面普及开来。

碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，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，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

   碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。碳纤维制品 材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能， 拉挤设备不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。

　　碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。