工程碳纖維的應用前景

　  碳纖維管與傳統(tǒng)的玻璃纖維(GF)相比,，楊氏模量是其3 倍多,；它與凱芙拉纖維(KF-49)相比，不僅楊氏模量是其2倍左右,，而且在有機溶劑,、酸、堿中不溶不脹,，耐蝕性出類拔萃,。碳纖維是含碳量高于90%的無機高分子纖維,。其中含碳量高于99%的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高,，無蠕變,，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,，熱膨脹系數(shù)小,，耐腐蝕性好，纖維的密度低,，X射線透過性好,。但其耐沖擊性較差，容易損傷,，在強酸作用下發(fā)生氧化,，與金屬復合時會發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現(xiàn)象,。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理,。
　  碳纖維是由有機纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料,。碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨，是亂層石墨結(jié)構(gòu),。碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料,，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,，是鋼的7~9倍,，抗拉彈性模量為230~430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,，其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,，則構(gòu)件自重愈小,，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大,，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,。