碳纖維是一種纖維狀復(fù)合材料。它的強(qiáng)度比鋼大，密度比鋁小，具有極好的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能。憑借這些卓越的性能，碳纖維被航天航空、交通、醫(yī)療、紡織及國(guó)防等領(lǐng)域廣泛采用。
碳纖維的化學(xué)組成中含碳量在90％以上。因?yàn)樘嫉膯钨|(zhì)在高溫下不能熔化（在3800開(kāi)爾文以上升華），而在各種溶劑中都不溶解，所以迄今無(wú)法用碳的單質(zhì)來(lái)直接制造碳纖維。目前，碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、黏膠絲或酚醛纖維經(jīng)碳化制成。
碳纖維最早是愛(ài)迪生在1879年用棉絲碳化制成的，用來(lái)作燈絲，雖然只使用了短短的20多分鐘，但他是碳纖維應(yīng)用的第一人。在20世紀(jì)50年代末，日本用奧綸為原料，成功開(kāi)發(fā)了聚丙烯腈碳纖維。
碳纖維在航空航天和國(guó)防軍工領(lǐng)域占有不可替代的地位。用碳纖維制成的復(fù)合材料所做的飛機(jī)不但輕巧，而且消耗動(dòng)力少，推力大，噪音小；用碳纖維增強(qiáng)塑料來(lái)制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器，機(jī)械強(qiáng)度高，質(zhì)量小，可節(jié)約大量的燃料。
碳纖維最初主要用于高技術(shù)領(lǐng)域，隨著成本的下降，近些年開(kāi)始在民用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。不知不覺(jué)間，以碳纖維為核心技術(shù)的產(chǎn)品已悄悄地走入尋常百姓家，為人們享受高品質(zhì)的生活帶來(lái)便利。
碳纖維的運(yùn)用可以極大地提高人們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩浴Ｌ祭w維可以切成短纖放在水泥里，這樣修建的房子更加結(jié)實(shí)，增強(qiáng)了抗震能力。日本是一個(gè)多地震國(guó)家，他們的高層建筑就是利用碳纖維來(lái)加固的。碳纖維還可以加固橋面，制成橋的拉索、高壓電纜等。
碳纖維可用作節(jié)能采暖材料的核心發(fā)熱體。在國(guó)外有很多節(jié)能采暖設(shè)備的核心發(fā)熱體已經(jīng)由以前普遍采用的金屬材料升級(jí)為碳纖維材料，碳纖維材料不僅熱轉(zhuǎn)換率高，而且壽命長(zhǎng)，很多產(chǎn)品在300攝氏度下能夠達(dá)到穩(wěn)定工作10萬(wàn)小時(shí)的時(shí)間。除了在采暖上有所應(yīng)用，碳纖維還可用在熱水器、工業(yè)設(shè)備恒溫環(huán)境保障方面。
現(xiàn)在碳纖維用途最廣的就是體育器材，如高爾夫球桿、釣魚(yú)竿、登山杠、滑雪板、滑雪杖、自行車(chē)、羽毛球拍、網(wǎng)球拍等。這些體育器材以前都是用鋼鐵或者玻璃纖維制成，現(xiàn)在都已經(jīng)改用碳纖維。用碳纖維做的器材第一是輕，第二是結(jié)實(shí)，第三是外觀漂亮。
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