碳纖維是什么材料？
都說碳纖維很厲害？到底有多厲害呢？這個問題我們可以從碳纖維的自身定義上來了解了解，看看碳纖維到底是什么樣的一種材料。
碳纖維是什么材料？
碳纖維是由原素碳構(gòu)成的纖維化學(xué)物質(zhì)，是一種性能突出的非金屬材料。碳纖維從原素構(gòu)成上來看，不屬于有機(jī)纖維，而從制備方式上看，確實由有機(jī)纖維變化而成的纖維高聚物碳。在1000℃~2000℃溫度下碳化而成的物質(zhì)稱之為碳纖維，含碳量95%以上。
碳纖維的來歷
碳纖維的發(fā)現(xiàn)可以追溯到十九世紀(jì)，但是發(fā)現(xiàn)不代表可以批量生產(chǎn)，更不代表可以成熟應(yīng)用。碳纖維以制品形式出現(xiàn)，還是再二十世紀(jì)50年代，這個時候我們國內(nèi)還在戰(zhàn)火之中。
日本和英國已經(jīng)在改善碳纖維的生產(chǎn)工藝了，以不同的有機(jī)纖維為原料，加溫出來的碳以外的物質(zhì)，將其做成碳纖維原絲。目前這些物質(zhì)中以聚丙烯腈纖維、瀝青纖維和黏膠纖維為主，用來生產(chǎn)碳纖維原絲，就是我們熟悉的PAN基碳纖維。以上3種物質(zhì)生產(chǎn)碳纖維的效率最高，工藝相對簡單。
碳纖維的性能優(yōu)勢明顯，這個自然不假，但是想要把這樣的優(yōu)勢真實的用到實處，是需要解決的一個大問題。碳纖維本事質(zhì)地柔軟，原絲的強度高，但是硬度差，科學(xué)家想到了用碳纖維作為增強體，與多種樹脂基體進(jìn)行融合，最終得到綜合性能更強大的復(fù)合材料。
碳纖維及碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過多方的實驗和驗證，已經(jīng)在航空航天領(lǐng)域率先得到了應(yīng)用，火箭尾翼板、飛機(jī)尾翼等多個飛行裝備的不同部位上經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)它的身影。另外在工業(yè)、軍事、體育、交通等領(lǐng)域中都開始了大批量的應(yīng)用。
城市地鐵、城際高鐵、航空飛機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、無人機(jī)、紡織機(jī)械、軍用運輸箱、汽車輪轂、網(wǎng)球球拍、高爾夫球桿等，這些都是碳纖維復(fù)合材料可以發(fā)光發(fā)熱的應(yīng)用。就連最近大熱的Space X 龍飛船上也有很多碳纖維復(fù)合材料的足跡。
相信隨著熱塑性碳纖維復(fù)合材料的研究深入，未來碳纖維和碳纖維復(fù)合材料的用武之地會更多更廣。
