碳纖維的概念和應用情況分析

① 碳纖維是什麼，發展前景好嗎

你聽說過碳纖維嗎，猜你也沒有，咱們來說說吧。

光從工業角度來說，金屬材質——無論是復合材料在輕量化方面的主要對手鎂、鋁合金，還是傳統的超強、薄鋼結構，都是目前最有效、最有商業利益也是體系最成熟的製造體系。市場上目前大部分打著輕量化旗號的供應商，也都是走的金屬材料體系。因為金屬材料輕量化體系對於前輕量化時代的汽車製造體系的兼容性更高、體系轉型速度更快、產學研體系更成熟、就業人員眾多。相比之下，由於復合材料，尤其是以碳纖維復合材料為主的輕量化製造，要想融入目前的汽車製造體系，就要舍棄掉上面的全部優勢。這意味著：生產設備將重新采購和調試，而以前金屬生產線上的絕大部分設備都只能轉手甚至是舍棄；更意味著要採用一個幾乎全新的無損檢測體系、一個幾乎全新的行業生產標准、一個幾乎全新的質量檢測體系、一個幾乎全新的維護維修體系；更意味著要採用全新的理論和科研資金投向來指導實際生產；更重要的——初、中、高級復合材料技術人員現在全球緊缺。我因為研究關系，了解過英國和歐盟到2022年的復合材料產業布局計劃，知道人員——尤其是具有產業事業與科研能力的人員存在很大缺口，目前英、歐的計劃是要在2022年將現有的復合材料從業人員翻倍。這還是在歐洲——這個福利與高級工人待遇優越的地方，在我國形勢則更加不樂觀。而從業人員缺乏，則之前的我提及的問題更加無從談起。以上的各種情況是客觀存在的。我在我的另一個回答：碳纖維能用在量產車上嗎？里分析寶馬萊比錫工廠和寶馬/SGL戰略布局時就曾對上述問題提及過。

但是真如我們發現並最終開始使用青銅和鋼鐵等材料一樣，人類並不會因為這個東西難以生產，或者暫時沒有經濟效益，就不會朝著更高的能量效率方向發展。否則，石器時代的人類為什麼要費老大勁，先燒制那麼多木炭，再做個吹風氣，再用泥巴砌個小高爐，再四五個精壯的漢子沒日沒夜地朝著爐子裡面吹氣、扇風、加燃料？隨手撿個石頭磨好，比上面的步驟簡單地多。同理還有火車、蒸汽機??在這就不枚舉了。碳纖維復材在汽車製造——甚至廣義意義上的交通工具製造中的先進地位，也是一樣。經濟利益也不是目前第一驅動力。

但這不意味它永遠沒有經濟盈利。

碳纖維復材目前在汽車上的運用更多是概念式的推廣和應用。我們在業界的觀察可以輕易地發現，現在只有寶馬在引領著大規模碳纖維復材汽車製造，而其餘真正加入的汽車廠商寥寥？為什麼？因為其實不賺錢，世界目前唯一一款大規模製造、商用化的全碳纖維復材電動車i3，其實是在虧本賣的。也的確只有像寶馬這樣的汽車業巨擘，才能做這樣的先鋒角色，其他的廠商能把傳統車型做成盈利就挺好了。寶馬著重的是碳纖維復材的這個概念，這背後反映的是他們對汽車行業的深刻觀察和戰略布局。我猜測，寶馬能夠察覺到碳纖維復材在交通工具上的應用是一股無法阻擋的歷史潮流，但是前期的孵化期很長；可一旦這股潮流來到，將徹底革新整個運輸行業的上下游生產鏈。其很有可能讓人類脫離依靠化石能源的日子，走向電磁世紀。而汽車這個概念，也將逐漸退出歷史舞台。

這也是中國汽車製造業的一次彎道超車的機會。

因為電磁動力在載重重量降低至一定程度後，完全可以滿足人類目前在地球上的運程和運輸要求。而且相比化石能源，其能源效率更高。再展望未來核能和再生能源如風能、太陽能、潮汐能等的發展，整個地球上的文明轉向電磁動力幾乎是肯定的。所以寶馬要挑頭干這事，而中國更要挑頭干這事，因為我們目前擁有著對大型和高精尖工業發展更友善的體制。相比歐美資本主義國家的單向市場調控，我們更可以用國家的行政力量來引導技術的發展方向與布局，並營造一個良好的、長期的產業孵化期，而其中主要的孵化手段就是政策補貼和政策扶持。所以，這也在無形中解答了題主的疑問：在中國，資本一定是對政策敏感的。你的觀察沒有問題，如雨後春筍般涌現出的那些企業，就是因為看到這個趨勢，才開始大規模布局出現的。其中有騙補的，也有想踏踏實實做事的，很正常。每個產業發展的初期都是這樣，現在中國在這一塊還沒有進入整合期。

但是我們拭目以待吧。人的確要看好腳下的路，但是那是為了到達更遠的遠方。

小編碼這么多字很累的，歡迎點贊和分享，不接受批評（傲嬌臉），么么噠。

② 碳纖維一般都應用於哪些方面

碳纖維的話，它的用法是十分的廣泛，有一些是用在摩托車的面板，幹上有一些是用在小車的面板看一下，有一些用在魚竿上。

③ 碳纖維的性質及應用

網路上介紹的夠嗎？

④ 碳纖維研究進展及發展現狀

全球碳纖維分領域需求上升

碳纖維復合材料具有質量輕，強度高的特性，活躍在各種各樣的用途上。包括用於追求輕且易用的高性能體育用品、追求在宇宙飛行用的輕量且高性能材料的航空航天飛行器，以及壓力容器、汽車、風車、船舶、土木建築等各種各樣的一般產業用途。根據賽奧碳纖維技術統計，2018年全球碳纖維運用細分領域中風電葉片葉片和航天國防領域最多，分別達到22000噸、21000噸。而增長最為顯著的是汽車零部件領域，2013-2018年需求復合增長率達到33%。

——以上數據來源於前瞻產業研究院《中國碳纖維行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》。

⑤ 碳纖維主要應用在哪個方面

20世紀60年代，日本科學家首先用聚丙烯纖維作原料製得了碳纖維。現在，碳纖維一般採用腈綸或粘膠原絲，經加熱、高溫化學處理後製得。

碳纖維的最大優勢是強度高。在無氧的情況下，它的使用溫度可高達1500～2000℃，溫度越高，它就越顯「英雄本色」——堅強不屈，故有「烈火金剛」之美稱。讓我們具體介紹一下吧！

在540℃時，碳纖維的抗拉強度為每平方毫米110～320千克；在1650℃時，它的抗拉強度反而達到180～600千克；不但不減少，反而增加了。即使在3000℃的高溫中，碳纖維仍然能保持原來的狀態。它的另一個優勢是，比重遠比各種金屬輕，因此，碳纖維和金屬、陶瓷熔合而成的復合材料，是製造宇宙飛船、火箭、導彈和高速飛機必不可少的材料。在美國著名的「哥倫比亞」號太空梭上，3個火箭推進器的關鍵部件——噴嘴，以及最先進的MX導彈的發射管，就是用碳纖維復合材料製成的。

另一位「烈火金剛」的原名叫防燃纖維。眾所周知，棉、毛、麻、絲，都經不起火烤。化學纖維熔點不高，也難以防燃。石棉纖維雖能防燃，但材質過硬，穿著不舒服。碳纖維雖能防火，可成本高。一般的防燃服裝，多數是用防火的粘合劑、特種樹脂等，噴塗在織物表面製成。盡管防燃效果不錯，但衣服重量卻增加了好幾倍，穿在身上簡直是活受罪。

那麼，怎樣才能使人們滿意呢？

為了使衣服不怕火，可以用防燃纖維來製作。所謂防燃纖維，是在化纖內部加入阻燃劑而製得的。例如，在普通滌綸中，可添加金屬離子阻燃劑。用防燃化學纖維製成的服裝，既像普通衣服一樣輕盈柔軟，又具有防火的功能，為具有特種需要的人們解除了後顧之憂。這種新穎防燃服裝特別適宜於消防人員。

⑥ 碳纖維有什麼優缺點，可以應用到什麼領域

碳纖維復合材料在汽車領域的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等，可有效降低汽車自重並提高汽車性能。
1、成本太高

與鈦合金相比，碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及，一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍，而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的製作過程需要很多的手工，並且報廢率很高，造成成本的大量上升。

2、變形幾乎無法修復

這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由於碳纖維復合材料並不具備金屬材料的延展性，所以一旦出現了由外力導致的形變，也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的，那麼碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下，裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。
3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜

一般來說，框架式的車身在設計時，只需要對車身整體進行結構設計，因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義，各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化，即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板，性能放在哪都是一樣的。那麼在設計過程中，金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看，只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況，碳纖維復合材料的特性是各項異性。

4、碳纖維材料的壽命短

當然碳纖維本身是沒有問題的，問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱於金屬。光老化、高低溫、酸鹼性都會加速其老化過程，繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。

⑦ 什麼是碳纖維用在哪些方面

碳纖維（Carbon Fiber，簡稱CF）是指含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，是由有機纖維（粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等）在高溫環境下裂解碳化而成。

高性能碳纖維具有質輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設計性、可復合性等一系列其他材料所不可替代的優良性能，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料。

碳纖維作為一種性能優異的戰略性新材料，其密度不到鋼的1/4、強度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結構件相比，碳纖維復合材料減重效果可達到20％-40％；與鋼類金屬件相比，碳纖維復合材料的減重效果可達到60％-80％。

來源：《揭秘未來100大潛力新材料（2019年版）》_新材料在線

⑧ 什麼是碳纖維有哪些特性

您好：
碳纖維（carbon fiber），顧名思義，它不僅具有碳材料的固有本徵特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。與傳統的玻璃纖維(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、鹼中不溶不脹，耐蝕性出類拔萃。有學者在1981年將PAN基CF浸泡在強鹼NaOH 溶液中，時間已過去30多年，它至今仍保持纖維形態。
特性：
碳纖維是一種力學性能優異的新材料，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亦高於鋼。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，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景。
碳纖維是含碳量高於90%的無機高分子纖維。其中含碳量高於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，比熱及導電性介於非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小，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，在強酸作用下發生氧化，與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此，碳纖維在使用前須進行表面處理。