什么是碳纤维？

碳纤维（也称为碳纤维复合材料）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，通常用于航空航天、航空、机器人、赛车和各种工业应用。

织物

碳纤维始于非常非常细的纤维束，比人的头发还细。这些股线像纱线（称为丝束）一样加捻在一起，并编织成碳纤维织物，通常有 3k、6k 和 12k 重量。3k 织物每束有 3，000 股碳，而重量较重的 6k 织物每束有 6，000 股碳。该织物采用具有不同强度特性的各种编织方式。最常见的是平纹编织、马具缎编织、斜纹编织和单向编织。编织至关重要，原因有两个：外观和功能。每种编织看起来都非常不同，有时人们更喜欢特定应用的某种编织的外观。编织也会影响产品强度。单向编织产生的片材在纤维方向上非常坚固，但在相反方向上很弱。另一方面，平纹和斜纹编织具有更均匀的强度，因为它们在纤维在任一方向交叉的点上最强。

复合材料

为了制造片材（也称为复合材料），碳纤维织物被饱和或注入环氧树脂并在高温下加热。成型件是通过在模具上分层几块织物，用树脂浸透它们，然后加热直到树脂注入所有层而制成的。

碳纤维的优点

碳纤维复合材料脱颖而出有几个原因。以下是一些：

• 轻–它是一种具有非常高强度重量比的低密度材料
• 高抗拉强度 –碳纤维是所有商业增强纤维中最强的拉伸纤维之一，由于具有极限拉伸强度，因此很难拉伸或弯曲
• 低热膨胀 –在炎热或寒冷的条件下，它的膨胀或收缩比钢和铝等材料少得多
• 卓越的耐用性 –与金属相比
  ，碳纤维具有优越的疲劳性能，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
• 耐腐蚀性 –当使用适当的树脂制成时，它是最耐腐蚀的材料之一
• 射线可透性 –碳纤维对辐射透明，在X射线中不可见，因此在医疗设备和设施中使用很有价值
• 电导率–碳纤维复合材料是电的
  优良导体
• 抗紫外线 –碳纤维可以通过使用适当的
  树脂来抵抗紫外线

弊

• 碳纤维在被压缩、超出其强度能力或受到高冲击时会断裂或破碎。如果被锤子击中，它会破裂。加工和孔也会产生薄弱区域，从而增加其断裂的可能性。
• 相对成本 –碳纤维是一种价格相媲美的优质材料。虽然价格在过去五年中大幅下降，但
  需求的增长
  不足以大幅增加供应。因此，价格在不久的将来可能会保持不变。