碳纤维是一种轻质高强度的质料，，，，在汽车和飞机上就有许多碳纤维质料组件。。。。。。它可以被用来制造险些任何工具，，，，自行车、高尔夫球杆甚至钱包，，，，都可以用碳纤维制造。。。。。。不过由于其制备工艺的重大性和质料的高本钱，，，，现在碳纤维应用还不普遍。。。。。。
1、重大的工艺流程
碳纤维也可以被称为“复合质料”，，，，它是一种很是精巧的质料，，，，具有很是卓越的性能。。。。。。在一律尺寸巨细下，，，，碳纤维往往比金属的硬度更强，，，，密度更小�。。。。。�，，，这就是为什么碳纤维经常被用于车体外板和喷射式涡轮当中的原因。。。。。。硬度这个性子着实包括了许多权衡指标。。。。。。详细来说，，，，碳纤维的抗张强度（即反抗拉伸的能力）是钢的4倍，，，，铝的8倍。。。。。。而它抗弯曲的能力也比钢材和铝材大得多。。。。。。并且，，，，只管碳纤维强度很大，，，，可是它的质量却并不重，，，，相反地，，，，碳纤维的质量只有同体积钢的三分之一。。。。。。
碳纤维的优异性能得益于它的组成物和制备时添加的胶或环氧树脂，，，，碳纤维是由处理过的碳素长丝制成的，，，，碳丝的厚度比人的头发回要细。。。。。。制备时添加的环氧树脂能够让种种质料充分混淆，，，，并“硬化”。。。。。。其制备要领大同小异，，，，都需要经由上述的“原丝制备和上浆”历程。。。。。。
没有添加树脂的原丝还称不上是碳纤维。。。。。。将碳纤维浸泡在环氧树脂中，，，，并用使之成型。。。。。。长线轴中的原丝是被冷处理过的，，，，为了防止树脂固化，，，，而当这些原丝被放置在模具外貌上时，，，，机械会瞬间加热它，，，，让它马上固化。。。。。。
在经由原丝制备、上浆处理后，，，，比及碳纤维固化了，，，，产品就真正做好了。。。。。。碳纤维在固化历程中可能会爆发化学反映，，，，天生原丝质料中不含碳的物质，，，，导致纤维颗粒之间的团圆作用力越发强。。。。。。
用碳纤维质料制成的涡轮组件
2、为什么是“碳”纤维?
碳纤维往往在需要刚度和轻质的地方却是无可替换的，，，，这可能是由于碳原子的特征，，，，科学研究批注碳原子很是容易和其他原子成键。。。。。。
碳元素是一种很是有意思的元素，，，，自然界中坚硬的工具（金刚石）是碳单质，，，，硬度低的物质之一（石墨）也是碳单质。。。。。。一般来说，，，，用碳制备的质料和用其他单质制得的质料物性一样，，，，都跟原子/分子成键的方式以及原子/分子团圆的方式有关。。。。。。
碳原子间的成键方式决议了质料的性子。。。。。。对石墨质料，，，，碳原子是一层层群集的，，，，统一平面上的碳原子间所成的键很是强，，，，但平面间的碳原子所成的键较量弱，，，，这使得石墨质料很是容易疏散(也使得石墨导电性能很是好）。。。。。。而关于金刚石，，，，碳原子成的键是三维的，，，，晶胞属于四方晶格，，，，只管单个键的键能比石墨的键能要低，，，，可是它所有偏向的键能都是相同的（外貌原子除外），，，，因此质料整体显得坚硬得多。。。。。。
石墨的晶胞属于六方晶系
碳纤维的原丝制备使用的原质料中，，，，常用的是聚丙烯氰纤维，，，，即“PAN”，，，，由C、H、N三种元素组成。。。。。。获得的原丝很是的细，，，，一般不到10微米厚。。。。。。质料中的碳原子结构类似石墨分子，，，，并会在处理历程中变为牢靠的六方结构。。。。。。
3、织布机上开出的“碳纤维之花”
碳纤维的布状纹理和结构决议了它无法容易成型，，，，而成型是制备历程中必需经由的一步。。。。。。通常情形下，，，，碳纤维是被织布机“纺织”成型的。。。。。。
不过除了这种纺织成型的方式外，，，，尚有一种使用模具成型的方式。。。。。。碳纤维“布”通常都会有特殊的纹理和图案，，，，这些导致了布自己的性子有差别。。。。。。对某种特定的布，，，，它可能在水平和竖直偏向上的抗拉强度都不错，，，，但在对角线放上却很容易爆发形变。。。。。。差别的碳纤维布会在差别的轴偏向上体现出抗拉性，，，，但总有一个偏向的抗拉强度并不高。。。。。。
虽然，，，，完全成型的碳纤维在任何偏向上的抗拉强度都是很大的。。。。。。通常，，，，会将差别纹理的碳纤维布叠在一起成型，，，，这样一来，，，，获得的产品就在各个偏向上都能抵达预期的抗压强度，，，，让整个碳纤维都显得很坚硬。。。。。。
4、碳纤维的“缺陷”
碳纤维质料也有一个弱点，，，，那就是它的脆性可能很大。。。。。。只管碳纤维的强度很高，，，，可是它的晶格结构比刚和铝更容易破碎。。。。。。
为什么不必碳纤维来制备所有的工具呢？？ ？？跟本钱有很大关系。。。。。。碳纤维的制备工艺决议它并不可像其他化工产品一样大宗生产，，，，它的工艺流程很是的重大（包括原丝制备，，，，上浆，，，，固化）。。。。。。除此之外，，，，碳纤维制备使用的质料也并不自制。。。。。。
以是，，，，这并不是碳纤维质料的问题，，，，只要肩负得起高昂的本钱，，，，你可以用碳纤维制造任何你想要的物品。。。。。。好比买自行车，，，，只要你愿意付比铝材自行车多3到10倍的价钱，，，，那么你虽然可以拥有一辆碳纤维自行车。。。。。。在入口车辆中，，，，碳纤维质料很是的常见，，，，甚至一些很是平价的车，，，，好比雪佛兰科尔维特，，，，也使用了碳纤维质料，，，，只要不在意价钱，，，，你能为你的爱车买到种种碳纤维组件，，，，也能为你自己买到种种碳纤维生涯用品。。。。。。
特殊是在航天等高科技领域，，，，碳纤维的性价比是很是高的。。。。。。新的空客和波音飞机（波音787和空客A350）的扇涡轮片都使用大宗的碳纤维质料。。。。。。碳纤维卓越的性能，，，，轻质、强度高，，，，完全抵消了制造本钱高的瑕疵。。。。。。波音公司在787的生产历程中发明，，，，通常碳纤维质料并不像金属质料一样会泛起焊接纹或裂纹，，，，而在42架期待交付的飞机的翼板上却发明碳纤维质料泛起了应力破碎，，，，因而不得不返工，，，，原因显示在误差间没有填充垫片，，，，导致应力过大。。。。。。�？ ？？蠢葱轮柿系挠τ靡彩且幌詈苡刑粽叫缘氖虑椤�。。。。。
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