碳纖維的結構與性能

碳纖維的結構與性能

與傳統材料相比， 碳纖維是一種力學性能優異的新材料， 其高強度（是一般金屬的3~5 倍）
、高模量、低密度（是一般金屬的1/4~1/5） 的特性，使其成為減重、增強的最佳材料；較高
的熱穩定性（惰性穩定至2000 ℃，空氣中400 ℃緩慢氧化）和化學惰性， 使其具有耐燒蝕和
耐腐蝕的優勢； 由于碳纖維具備紡織纖維的柔軟可加工性， 與金屬、陶瓷、玻璃纖維等有良
好親合性， 可適應不同構件形狀， 成型方便；此外，碳纖維還具備抗疲勞強度高、熱膨脹系
數小、電阻率小等特性碳纖維是指碳質量分數在90%~95%之間的無機高分子纖維，是一種新
型非金屬材料， 具有耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、強度高、纖維密度低等特點。碳纖維的主要
用途是與樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等基體復合，構成復合材料， 用作航空航天、汽車、體 內容來自123456
育器械、紡織、化工機械及醫學等領域的結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料的比強度、
比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。在強度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要
求的領域， 以及在要求化學穩定性高的場合， 碳纖維復合材料都頗具優勢。圖1 為碳纖維與
傳統材料的性能比較。