工程碳纤维的应用前景

　  碳纤维管与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。
　  碳(tan)纤(xian)维(wei)(wei)是由有机纤(xian)维(wei)(wei)经(jing)碳(tan)化及石墨(mo)化处理而(er)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)晶石墨(mo)材料(liao)。碳(tan)纤(xian)维(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)观结构类似人造石墨(mo)，是乱层石墨(mo)结构。碳(tan)纤(xian)维(wei)(wei)是一种力学性能优异的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)材料(liao)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)重(zhong)不(bu)到(dao)(dao)钢(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)1/4，碳(tan)纤(xian)维(wei)(wei)树(shu)脂复合材料(liao)抗(kang)拉强(qiang)度(du)(du)(du)一般都(dou)在(zai)3500Mpa以(yi)上，是钢(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)7~9倍，抗(kang)拉弹性模(mo)量为(wei)230~430Gpa亦高于钢(gang)(gang)。因此(ci)CFRP的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)强(qiang)度(du)(du)(du)即(ji)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)强(qiang)度(du)(du)(du)与其密度(du)(du)(du)之比(bi)可达到(dao)(dao)2000Mpa/(g/cm3)以(yi)上，而(er)A3钢(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)强(qiang)度(du)(du)(du)仅为(wei)59Mpa/(g/cm3)左右，其比(bi)模(mo)量也(ye)比(bi)钢(gang)(gang)高。材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)强(qiang)度(du)(du)(du)愈(yu)高，则(ze)构件(jian)自重(zhong)愈(yu)小(xiao)，比(bi)模(mo)量愈(yu)高，则(ze)构件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)刚度(du)(du)(du)愈(yu)大，从(cong)这个意义(yi)上已(yi)预示(shi)了(le)碳(tan)纤(xian)维(wei)(wei)在(zai)工程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)广阔应用(yong)前景。