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碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種的力學性能優異的新材料。在物理性能上具有強度大、模量高、密度低、線膨脹系數小等特點，被稱為新材料之王。具體特性可歸納如下：
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(一)輕質、高強度、高模量 碳纖維的密度是1.6~2.15g/cm3,碳纖維拉伸強度在2.2Gpa以上，拉伸模量在230GPa以上。因此，具有高的比強度和比模量，它比絕大多數金屬的比強度高7倍以上，比模量為金屬的5倍以上。由于這個優點，其復合材料可廣泛應用于航空航天、汽車工業、運動器材等。 碳纖維水陸兩棲飛機 , r( x: O* A5 n- a# C3 y K$ ?: ]
(二)熱膨脹系數小 絕大多數碳纖維本身的熱膨脹系數，室溫為負數(-0.5~-1.6)×10-6/K，在200~400℃時為零，在小于1000℃時為1.5×10-6/K。由它制成的復合材料膨脹系數自然比較穩定，可作為標準衡器具。 3 g, r/ K% \) E" o. U
(三)導熱性好 通常無機和有機材料的導熱性均較差，但碳纖維的導熱性接近于鋼鐵。利用這一優點可作為太陽能集熱器材料、傳熱均勻的導熱殼體材料。 碳纖維結構太陽能驅動飛機可實現5年持續巡航 ) D! U; i: j8 p% D9 k- o7 L
(三)耐化學腐蝕性好 從碳纖維的成分可以看出，它幾乎是純碳，而碳又是最穩定的元素之一。它除對強氧化酸以外，對各種酸、堿和有機化學藥品都很穩定，可制成各種各樣的化工防腐制品。我國已開始從事這方面的應用研究，隨著今后碳纖維的價格不斷降低，其應用范圍會越來越廣。
仿生“水泡”碳纖維復合材料建筑
, [; k7 g! H, ~- r6 ]* U4 Z8 E(三)耐磨性好 碳纖維與金屬對磨時，很少損耗，用碳纖維來取代石棉制成高級的摩擦材料，已作為飛機和汽車的剎車片材料等。 高性能碳纖維制動/剎車片 : j! p4 Y2 ~8 [' O7 d2 ~& _& G! O1 G
(六)耐高溫性能好 碳纖維在400℃以下性能非常穩定，甚至在1000℃時仍無太大變。復合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性，樹脂基復合材料其長期耐熱性只達300℃左右；陶瓷基、碳基和金屬基的復合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復合材料作為耐高溫材料已廣泛用于航空航天工業。 % U1 o5 I) {! I/ l; y( ?, [" \9 r% F
(七)突出的阻尼與優良的透聲納 利用這二種特點可作為潛艇的結構材料，如潛艇的聲納導流罩等。 (八)高X射線透射率 發揮此特點已在醫療器械中得到應用。 碳纖維醫療床板 2 |0 d$ R0 f# w/ l6 D
(九)疲勞強度高 碳纖維的結構穩定，制成的復合材料，經應力疲勞數百萬次的循環試驗后，其強度保留率仍有60%，而鋼材為40%，鋁材為30%，而玻璃鋼則只有20%~25%。因此設計制品所取的安全系數，碳纖維復合材料為最低。 碳纖維復合材料
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隨著對碳纖維復合材料認識的不斷深化，以及制造技術水平的不斷提升，碳纖維復合材料在相關領域的應用研究與裝備不斷取得進展，借鑒國際先進的碳纖維復合材料應用經驗，牽引高性能碳纖維及其復合材料的國產化步伐，對于改變經濟結構、節能減排具有重要的戰略意義。 | 
發表于 2017-4-13 15:31:10
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