碳纖維，指碳的重量占90%以上的新型纖維狀碳材料。碳纖維與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成的材料，就是碳纖維復(fù)合材料（CFRP）。它的力學(xué)性能表現(xiàn)突出,具有各向異性特點(diǎn)。
它的抗拉強(qiáng)度是鋼的7-9倍,密度是鋼的1/5,彈性模量亦高于鋼。由于技術(shù)密集性和政治敏感性,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中不可或缺的戰(zhàn)略物資。
碳纖維幾乎不單獨(dú)使用,多作為增強(qiáng)材料加入到樹(shù)脂、金屬、陶瓷等材料中構(gòu)成復(fù)合材料。目前以碳纖維増強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料(CFRP)應(yīng)用最為廣泛,它的強(qiáng)度、模量在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的,可用于宇航、航空、汽車(chē)、船舶、軌道車(chē)輛等減重結(jié)構(gòu)材料,替代鋼材、鋁合金、鎂合金等達(dá)到輕量化的效果。由于其突出的X光高透射率的性能,還可用于放射影像設(shè)備的零部件,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁或聚碳酸酯等材料。此外還具有電磁屏蔽、防靜電等。
同時(shí)，碳纖維的不斷成熟，和市場(chǎng)認(rèn)知度的不斷提升，我國(guó)的碳纖維應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，除了市場(chǎng)已經(jīng)形成固有認(rèn)知的航空航天領(lǐng)域和軍工產(chǎn)品，碳纖維在其他的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。
以下是碳纖維的應(yīng)用：
土木建筑
碳纖維也應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑物、鐵路公路橋梁、隧道、煙囪、塔結(jié)構(gòu)等的加固補(bǔ)強(qiáng)，在鐵路建筑中，大型的頂部系統(tǒng)和隔音墻在未來(lái)會(huì)有很好的應(yīng)用，這些也將是碳纖維很有前景的應(yīng)用方面。具有密度小，強(qiáng)度高，耐久性好，抗腐蝕能力強(qiáng)，可耐酸、堿等化學(xué)品腐蝕，柔韌性佳，應(yīng)變能力強(qiáng)的特點(diǎn)。用碳纖維管制作的桁梁構(gòu)架屋頂，比鋼材輕50%左右，使大型結(jié)構(gòu)物達(dá)到了實(shí)用化的水平，而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外，碳纖維做補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，不需要增加螺栓和鉚釘固定，對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)擾動(dòng)較小，施工工藝簡(jiǎn)便。
航空航天
碳纖維是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在戰(zhàn)略導(dǎo)彈的彈體和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上，可大大減輕重量，提高導(dǎo)彈的射程和突擊能力。
碳纖維而且是讓大型民用飛機(jī)、汽車(chē)、高速列車(chē)等現(xiàn)代交通工具實(shí)現(xiàn)“輕量化“的完美材料。航空應(yīng)用中對(duì)碳纖維的需求正在不斷增多，新一代大型民用客機(jī)空客A380和波音787使用了約為50%的碳纖維復(fù)合材料。波音787的機(jī)身采用碳纖維，這使飛機(jī)飛得更快，油耗更低，同時(shí)能增加客艙濕度，讓乘客更舒適。
汽車(chē)
碳纖維材料也成為汽車(chē)制造商青睞的材料，在汽車(chē)內(nèi)外裝飾中開(kāi)始大量采用。汽車(chē)制造采用碳纖維材料可以使汽車(chē)的輕量化取得突破性進(jìn)展，并帶來(lái)節(jié)省能源的社會(huì)效益。業(yè)界認(rèn)為，碳纖維在汽車(chē)制造領(lǐng)域的使用量會(huì)變大。
體育用品
碳纖維運(yùn)用在運(yùn)動(dòng)休閑領(lǐng)域中，像球桿、釣魚(yú)竿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、自行車(chē)、滑雪杖、滑雪板、帆板桅桿、航海船體等運(yùn)動(dòng)用品都是碳纖維的主要用戶之一。球棒和球拍框架是體育應(yīng)用中的重要體現(xiàn)。據(jù)估計(jì)，每年的球棒的產(chǎn)量為3400萬(wàn)副。全世界40%的球棒都是由碳纖維制成的。網(wǎng)球拍框架的市場(chǎng)容量約為每年600萬(wàn)副，其它的體育項(xiàng)目應(yīng)用還包括冰球棍、滑雪杖等。碳纖維還應(yīng)用在劃船、賽艇等其它海洋運(yùn)動(dòng)中。
無(wú)人機(jī)
碳纖維管質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，在設(shè)計(jì)和裝配的時(shí)候能適用于無(wú)人機(jī)不同的機(jī)體部位，如機(jī)臂、機(jī)翼骨架，相對(duì)于鋁合金材質(zhì)可增加30%的減重效果，可以提高飛機(jī)的續(xù)航能力并且提高載荷能力。碳纖維材料本身的抗拉強(qiáng)度高，吸能抗震、耐腐蝕能力好等優(yōu)點(diǎn)也使得無(wú)人機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。博實(shí)通過(guò)對(duì)自身客戶的研究發(fā)現(xiàn)，大部分消費(fèi)級(jí)航拍無(wú)人機(jī)以及農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)均采用碳纖維管作為主體結(jié)構(gòu)，不僅可以減輕無(wú)人機(jī)的自重，增加續(xù)航能力，同時(shí)也增加了無(wú)人機(jī)的使用壽命。
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