微说：碳纤维的性能及应用

微说：碳纤维的性能及应用
碳纤维按照前驱体纤维可以分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和黏胶基碳纤维，其中黏胶基碳纤维力学性能较低，但具有优异耐烧蚀性能，因此应用领域有限，目前黏胶基碳纤维产量占全球碳纤维产量不足1%。

PAN基碳纤维（以日本东丽公司产品为例）与沥青基碳纤维力学性能分布如下图所示。

PAN基高强型碳纤维主要力学性能特点在于纤维拉伸强度高，因此纤维具有高延伸特点，目前主要用作航空飞机，体育用品和一般工业应用的结构材料。

▲PAN基碳纤维与沥青基碳纤维的力学性能
PAN基高模型碳纤维和高性能沥青基碳纤维由于具有高拉伸模量，因而主要应用航空航天高端领域，其中PAN基高模量碳纤维目前商业化产品最高可达640GPa，而高性能沥青基碳纤维拉伸模量可达900GPa以上。

相比较于PAN基高模量碳纤维，高性能沥青基碳纤维更高的拉伸模量可以赋予其优异的导电性能，但是由于其拉伸强度要明显低于PAN基碳纤维，因此一般用于功能结构材料，难以用于承力结构，而PAN基高模量碳纤维可以用于卫星和航天器等各级主、次承力结构材料使用。

通用级沥青基碳纤维力学性能最低，而且通常为短纤维，主要用于制动器，离合器和热绝缘体等领域。

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