碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。
碳纖維材料也成為汽車制造商青睞的材料
在汽車內(nèi)外裝飾中開始大量采用。碳纖維作為汽車材料,最大的優(yōu)點是質(zhì)量輕、強度大,重量僅相當于鋼材的20%到30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車制造采用碳纖維材料可以使汽車的輕量化,取得突破性進展,并帶來節(jié)省能源的社會效益。業(yè)界認為,碳纖維在汽車制造領域的使用量會變大。碳纖維雖然輕,但有較好的安全性,雖然碳纖維的看起來像塑料,但實際上這種材料抗沖擊性比鋼鐵強,特別是用碳纖維做成的方向盤,機械強度和抗沖性更高。在復合材料的配合下,碳纖維汽車成了家用車中的裝甲車。這種碳纖維材料已經(jīng)在高速列車的裙擺上應用。
碳纖維運用在運動休閑領域中,像球桿、釣魚竿、網(wǎng)球拍羽毛球拍、自行車、滑雪杖、滑雪板、帆板桅桿、航海船體等運動用品都是碳纖維的主要用戶之一。碳纖維運用在日常用品,像音響、浴霸、取暖器等家用電器以及手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品也可以看到碳纖維的身影。
體育應用中的三項重要應用為球棒和球拍框架。據(jù)估計每年的球棒的產(chǎn)量為3400萬副。全世界40%的碳纖維球棒都是由碳纖維制成的。全世界碳纖維釣魚桿的產(chǎn)量約為每年2000萬副。網(wǎng)球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖等。碳纖維還應用在劃船、賽艇等其它海洋運動中。