碳纖維及其優缺點有什麼區別？

碳纖維是一種含碳量在90%以上的纖維狀碳材料，由有機纖維——聚丙烯腈（泛）纖維、粘膠纖維、瀝青纖維等前驅體經預氧化、碳化、石墨化等高溫固相反應工藝制得。 其比重一般為g cm3，強度為1200MPa 7000MPa，彈性模量為200GPA 400GPA，熱膨脹係數接近於零，甚至可以為負（-6次方）。

優點。 同時，碳纖維具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱、低熱膨脹係數等一系列優良效能。

缺點。 1.碳纖維複合材料雖然具有很強的抗拉強度，但剪下強度較弱，在加工過程中需要複雜的應力計算。

2.放在陽光下會逐漸變白。

3.遮蔽率差。

構件截面基本不增加，結構自重的增加幾乎可以忽略不計，可以可靠地保證與原鋼筋混凝土構件協同工作，獲得優良的加固效果; 它已被廣泛用於建築結構的加固。

2.施工方便：占地面積小，無需大型機械工具，無需溼式作業，無火災，無需現場固定設施，施工效率高。

3.高耐久性：不會生鏽，非常適合在高酸、高鹼、高鹽和大氣腐蝕性環境中使用，還具有高疲勞強度、耐磨性和耐老化性等優點。

碳纖維複合材料的特點是重量輕，強度高，但加工難度大，製備工藝多樣，不同工藝和不同牌號碳纖維得到的碳纖維製品質量差異很大，無法準確說明您的問題，但可以肯定的是，它在強度方面遠高於鋼和鋁合金， 韌性和耐腐蝕性，但碳纖維製品一旦損壞就很難修復，如碳纖維複合板開裂，必須更換整塊板。它不能通過焊接等常規方式進行修復。

給大家舉一些碳纖維製品的應用例項：

巡航飛彈機翼。

超高壓罐殼體、超長抽油杆、各種裝置殼體（短切碳纖維尺寸）。

碳纖維編織物（各種結構部件）。

橋梁裂縫修復材料。

如果這些部件由鋼或鋁合金製成，為了保證效能，它們將超重和超大，結果不會是最佳的。

1.比重較輕，密度一般為g cm3，比許多金屬材料輕。

2.強度高，可達1200MPa，7000MPa，是同截面鋼的7-10倍。

3.彈性模量非常好，達到200GPA至400GPA，與鋼相似。

碳纖維是一種具有優良力學效能的新材料，其比重小於鋼的1 4，碳纖維樹脂複合材料的抗拉強度一般在3500MPa以上，是鋼的7 9倍，拉伸彈性模量為230 430GPA

1、碳纖維的比重小於合金，可以減輕車身重量，增加車身效能（如加速度、油耗、轉彎效能等）。

2、碳纖維強度更高，機身越來越強。

3.在發生碰撞時，碳纖維將被壓碎並斷開，從而吸收衝擊能量並保護駕駛員。 缺點：成本極高。

碳纖維複合材料可以以手臂、炮彈、起落架等形式存在於無人機中。 不僅可以使無人機看起來更漂亮，還可以減輕無人機的重量，保持飛行穩定，延長續航時間。 碳纖維在汽車生產中的應用最明顯的是輕量化、節能減排; 同時，由碳纖維製成的汽車配件具有良好的抗疲勞性和良好的強度和剛性，可以保證駕駛的安全性，即使在行駛過程中受到撞擊，也能很好地吸收部分力，減少對駕駛員的傷害。

由於碳纖維的生產成本高，碳纖維複合材料的成本不斷上漲，這也是很多人氣餒的主要原因，而且碳纖維複合材料的脆性大，損壞後無法修復，所以只能更換，而且難度也更大。 但是，這些缺點並不影響碳纖維複合材料在人們心中的地位，相信隨著科學技術的發展，這些問題可以得到很好的解決。 ——上海泰勝。

碳纖維具有重量輕、強度高、抗氧化、耐腐蝕、耐高溫等特點。

碳纖維的特點如下： 1、耐高溫：碳纖維是一種含碳量達90%以上的高強度、高模量纖維。

耐高溫性在所有化學纖維中排名第一。 它以腈綸和粘膠纖維為原料，經高溫氧化碳化而成。 是製造航天、航空等高科技裝置的優良材料。

2、抗摩擦：導電、導熱、耐腐蝕，形狀呈纖維狀、柔軟，可加工成各種織物，由於其石墨微晶結構，沿纖維軸線具有較高的強度和模量。 3.低密度

因此，比強度和比模量都很高。 碳纖維的主要用途是作為樹脂、金屬、陶瓷和碳素的增強材料和複合材料，製造先進的複合材料。 碳纖維增強環氧樹脂複合材料的強度和比模量是現有工程材料中最高的。

碳纖維材料是目前比較流行的一種新型材料，含碳量非常高，具有許多特點和優點，其質量比其他金屬材料輕得多，並且能承受高溫，主要用於國防和民用方面，它兼具碳材料的強度， 而且纖維材料的柔軟性好，加工更方便，而且實用性能非常好，是現在應用非常廣泛的新材料。有很多人對碳纖維材料了解不多，以下是碳纖維材料的特點。

抗拉強度強

碳纖維的拉伸強度約為 2 至 7 GPA，拉伸模量約為 200 至 700 GPA。 密度約為克/立方厘公尺，這主要由碳化過程的溫度決定，此外還有前驅體結構。 一般經高溫3000石墨化處理後，密度可達克每立方厘公尺。

此外，它的重量很輕，比重比鋁輕，不到鋼的1 4，比強度是鐵的20倍。 碳纖維的熱膨脹係數與其他纖維不同，其特點是各向異性。

柔軟的加工性

碳纖維編織布除具有碳纖維材料的特性外，在外觀上具有顯著的各向異性和柔軟性，可以加工成各種織物，並且由於比重小，沿纖維軸線表現出較高的強度。

耐低溫

此外，碳纖維還具有良好的耐低溫性，如在液氮溫度下不脆化。

易氧化

碳纖維是一種含碳量高於90%的無機高分子纖維。 其中，含碳量高於99%的稱為石墨纖維。 碳纖維軸向強度和模量高，無蠕變，抗疲勞性好，非金屬與金屬之間的比熱和導電性好，熱膨脹係數小，耐腐蝕性好，纖維密度低，X射線透射率好。

但其抗衝擊性差，易被破壞，在強酸作用下發生氧化，與金屬結合時會發生金屬碳化、滲碳和電化學腐蝕。 因此，碳纖維在使用前必須進行表面處理。

以上是碳纖維材料最明顯的特點，也是應用最廣泛的特點，碳纖維材料的拉伸力特別強，可以拉伸到很大程度，這肯定是其他材料所不具備的，很多材料在拉伸到一定程度時會開裂，但碳纖維材料不會出現這種情況， 所以它給加工帶來了很多便利和速度，碳纖維材料具有纖維的柔軟特性，而且重量很輕，因此，許多先進的加工產品都是由實用的碳纖維材料製成的。

有三個缺點：

1.碳纖維材料對人工成本的需求很大。

2、碳纖維材料的加工生產效率不高。

3、碳纖維材料加工過程中需要複雜的應力計算。

碳纖維（CF）是一種新型纖維材料，具有高強度和高模量纖維含量達95%以上。 它是由鱗片石墨等有機纖維沿纖維軸向堆疊的微晶石墨製成的微晶石墨材料，經碳化和石墨化處理而得。 碳纖維“外軟內剛”，重量比鋁輕，但強度高於鋼，具有耐腐蝕、模量高的特點，是國防軍工和民用的重要材料。

它不僅具有碳材料的固有效能，而且具有紡織纖維的柔軟加工性，是新一代增強纖維。

碳纖維有很多優點，如下：

1、碳纖維材料軸向強度和模量高，密度低，比效能高，無蠕變，超耐高溫，在非氧化環境下抗疲勞性好。

2、碳纖維材料的比熱和導電係數介於非金屬和金屬之間，熱膨脹係數小且各向異性，耐腐蝕性好，X射線透射率好。

3、碳纖維材料具有良好的導電性、純導熱性、良好的電磁遮蔽性等。

4、與傳統玻璃纖維相比，碳纖維材料的楊氏模量是3倍以上，與凱夫拉纖維相比，楊氏模量約為2倍，不溶於有機溶劑、酸和鹼，具有突出的耐腐蝕性。

5、碳纖維作為一種效能優良的戰略性新材料，其密度小於鋼的1 4，強度是鋼的5-7倍。 與鋁合金結構件相比，碳纖維複合材料的減重效果可達20%-40%; 與鋼金屬件相比，碳纖維複合材料的減重效果可達60%-80%。

碳纖維是一種高強度、高模量的纖維，含碳量在90%以上。 耐高溫性在所有化學纖維中排名第一。 它以腈綸和粘膠纖維為原料，經高溫氧化碳化而成。

是製造航空航天等高科技裝置的優良材料。 2、碳纖維的用途：碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合製成結構材料。

碳纖維增強環氧樹脂複合材料的比強度和比模量綜合指標在現有結構材料中最高。 在密度、剛度、重量、疲勞特性等要求嚴格的領域，碳纖維複合材料在高溫和化學穩定性高的場合具有優勢。