碳纤维是什么材料？

碳纤维，大家都听说过，对于我们来说它是一种既熟悉又陌生的高性能材料，既有碳材料硬的固有特性，又有纺织纤维柔的加工特性，被称为材料之王。

经常用在飞机，火箭，防弹车上的高端材料。碳纤维在汽车上的应用最早是在F1赛车上。现在也用在民用汽车上，涂着黑漆，故意露出黑色编制花纹的碳纤维组件，开着就是拉风。

纤维材料超轻，柔软的特性，怎么做成坚固的汽车部件的？碳纤维昂贵的价格用在汽车上怎么降低成本？

碳纤维技术较好的是日本和美国，日本是世纪上碳纤维生产最大的国家，日本碳纤维产能占世界一半。

1880年爱迪生发明了碳纤维，没错就是那个发明灯泡的爱迪生。在实验灯丝的时候就发现了碳纤维，经过100多年的发展，2010年宝马在i3,i8上使用了碳纤维，开启了碳纤维在汽车上的应用。

作为增强材料的碳纤维和基体材料的树脂组成了碳纤维复合材料。碳纤维用在汽车框架，座椅，机舱盖，传动轴，后视镜等车身上，汽车用碳纤维有几大优势：

轻量化：目前很火的电动汽车，由于受限于电池技术续航里程短成为制约其发展的瓶颈，就只能从车身结构和材料替换上解决。碳纤维复合材料重量比钢轻3/4,比铝轻1/3，最直接的影响是续航里程长，更加的节能。

舒适性：碳纤维的柔软拉伸性能，对整车的噪音振动控制有很好的提升，会大幅提升汽车的舒适性。

可靠性：碳纤维具有更高的疲劳强度，碰撞吸能性好，在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性，降低了轻量化后带来的安全风险系数。

提高寿命：汽车上一些配件要求耐腐蚀，要经过高温，低寒，烟雾的考验，普通金属件不能保证不同环境下的使用寿命。碳纤维不存在腐蚀和生锈问题，就增强了汽车部件的使用寿命。

碳纤维的制造过程

拉丝：把原材料经过加热，它是增强材料：缠绕成型用的增强材料，主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱，中碱玻璃纤维纱，碳纤维纱，高强玻璃纤维纱，芳纶纤维纱及表面毡等。树脂基体，及各种填料。，挤压形成凝胶形状的丝条，塑料纤维是用数千条计的细丝组成。

稳定：经过400度加热氧化，使热塑性大分子转换成耐热性结构。使其在高温下不融不燃，保持纤维形状，热力处于稳定状态碳化：加温1千-2千度将非碳原子驱离，随着高温氧化变成黑色，再经过碳化炉碳原子结合在纤维上。

石墨化：平行的长丝在经过带电腐蚀表面以便更好的吸收树脂，用几百根纤维组成纤维网，树脂涂布与纤维网同时进入机器内加热树脂吸附在纤维网上，通过挤压树脂渗入到纤维网丝内，冷却后液态树脂就成凝胶状。

原理就如同把一张纸完全粘贴成一叠厚厚的纸堆，纸堆就会变得坚固。

提到碳纤维我都会想到是坚固，轻便并且价格昂贵（相对于钢材和铝产品）例如用在F1赛车等高端产品上，但现在有在民用汽车上，其实碳纤维是广义的物质统称，衍生出来的复合类材质很多。

不同的复合材料根据碳化率不同高温热处理温度成本也不一样，从而生不同碳纤维材料之间的价格也会相差很大。随着技术的发展，应用范围变大，更多资金的投入，回收再利用技术的成熟，碳纤维的成本会进一步下降。碳纤维复合材料在汽车上的应用会越来越多。

因此，碳纤维在汽车领域的应用会越来越广泛，将来汽车的排放会越来越低碳，而汽车本身将越来越“高碳”。未来颠覆汽车的两个技术就是，碳纤维新材料，智能化。

碳纤维材料最怕什么？你知道吗

随着科学技术的发展，出现了很多的新材料，其中有一种新材料以其优异的性能被大家熟知，这就是被称为新材料之王的碳纤维。

碳纤维在很多领域都被广泛使用，从日常生活中使用的鱼竿，羽毛球拍，以及自行车，在高科技领域，如飞机，火箭以及卫星上都在大量使用碳纤维材料。

碳纤维是一种含碳量超过95%的人造合成纤维材料，它是用纤维丝为原料，经过高温碳化以及氧化等化学处理，最后再涂上一层树脂，所得到的一种高性能材料。

碳纤维具有纤维的柔韧性和碳元素的强度，可以说是外柔内刚，强度甚至比钢还要高，但重量却比铝还轻；此外，碳纤维还被添加到其它材料中以增强性能，组成新的复合材料。

由于碳纤维所具有的耐高温，耐腐蚀，重量轻，强度高等诸多优点，使其成为许多成品的理想制造材料，几乎能够满足对材料性能的所有要求，

那么碳纤维就没有缺点了吗？

肯定有啊，首先能想到的就是贵。。。。

碳纤维的原材料是一根根比头发还细的丝，要将它变成可用的材料，就必须要把细丝编织成碳布，然后再一层层地堆叠起来，从而制成需要的成品。

所以，可以将碳纤维看成是一层布，如果用筷子只怕很难穿透这层布，那么将筷子头部削尖后，这块布可以说是不堪一击。

同理，虽然碳纤维表面有一层树脂，但其强度还是依靠内部纤维丝所编制的网所提供的，当用钝面撞击时，由于受力的面积较大就能将撞击力分散到很多根纤维丝上。

而用较尖锐的物体撞击时，受力的面积就会变小，撞击力只会由少数纤维丝承受，就更容易被击穿。

所以说，碳纤维强度虽然高，也能抵抗一定的撞击力，但并不能抵抗尖锐物体的冲击。

碳纤维长时间受到阳光的照射后，表面的树脂就会老化，颜色会变得暗淡甚至是发白，但短时间并不会影响强度，只是会影响颜值。

碳纤维到底是什么？