碳纖維是含碳量超過90%的高強度高模量纖維,具有亂層石墨結(jié)構(gòu),直徑在10μm左右,比頭發(fā)絲還細。自然界中并不存在這種物質(zhì),而是聚丙烯腈纖維、瀝青纖維預(yù)氧化、碳化而成的。19世紀(jì)中期,碳纖維便出現(xiàn)在人們的視野里,不過那時候被軍方嚴(yán)格掌控,只用于軍事、 等高科技領(lǐng)域,現(xiàn)在,它在民用工業(yè)上的應(yīng)用逐漸增多,已成為精密儀器不可缺少的材料之一。
(圖示:碳纖維機械部件)
碳纖維重量輕、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗震,有著優(yōu)越的物理化學(xué)性能。它的密度只有1.78g/cm^3,重量不到鋼的四分之一,抗拉強度至少比鋼高出4倍,且抗拉彈性、比強度、比模量均優(yōu)于鋼,還不會生銹。對傳統(tǒng)材料鋼鐵、鋁合金的替代,是碳纖維在機械領(lǐng)域推廣的主要動力。
“以塑代鋼”是21世界提出的新理念,這樣做的目的是減輕重量、節(jié)省燃料、優(yōu)化外觀和降低成本。塑料可以代替鋼材使用,碳纖維自然也可以。除了成本貴一點,不管是外觀還是實際使用能力,比鋼材和塑料都要好。
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