玻璃纤维与碳纤维区别

玻璃纤维/碳纤维有什么区别

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber 。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保材料，电路基板等，广泛应用于国经济各个领域。

玻璃纤维之特性：

玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋与形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先

特性用途如下：

（1）拉伸强度高，伸长小（3％）。如作外墙

（2）弹性系数高，刚性佳。

（3）弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。

（4）为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。

（5）吸水性小。

（6）尺度安定性，耐热性均佳。

（7）加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。

（8）透明可透过光线.

（9）与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。

（10）价格便宜。

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中，北约使用石墨弹破坏了南联盟大部分电力供应，其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云，这些导电性纤维使供电系统短路。

碳纤维可通过高分子有机纤维的固相碳化或低分子烃类的气相热解来制取。上前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。其产生的步骤为A预氧化：在空气中加热，维持在200-300度数十至数百分钟。预氧化的目的为使聚丙烯腈的线型分子链转化为耐热的梯型结构，以使其在高碳化时不熔不燃而保持纤维状态。B碳化：在惰性气氛中加热至1200-1600度，维持数分至数十分钟，就可生成产品碳纤维；所用的惰性气体可以是高纯的氮气、氩气或氦气，但一般多用高纯氮气。C石墨化：再在惰性气氛（一般为高纯氩气）加热至2000-3000度，维持数秒至数十秒钟；这样生成的碳纤维也称石墨纤维。

碳纤维有极好的纤度（纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数），一般仅约为19克；拉力高达300KG/MM2；还有耐高、耐腐蚀、导电、传热、彭胀系数小等一系列优异性能。目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能。

目前，碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料来应用。这种增强塑料比钢、玻璃钢更优越，用途非常广泛，如制造火箭、宇宙飞船等重要材料；制造喷气式发动机；制造耐腐蚀化工设备等。

碳纤维

carbon fibre

含碳量高于90％的无机高分子纤维。其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得；按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕（M Pa）、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。强度大于4000MPa的又称为超高强型；模量大于450GPa

的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。

碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

一般好的速滑鞋鞋身都是用较多的碳纤维材料做的，hockey鞋也是，冰球的球杆也是

石墨弹具有瘫痪供电系统等多种功能

石墨弹是将石墨粉或石墨丝装入弹，并在其中装上药的一种“软弹”，因其不以伤敌方兵员为目的而得名；又因其对供电系统的强大破坏力而被称为断电弹，俗称“电力手”。

石墨是天然产出的一种铁黑至钢灰色，表面闪耀金属光泽的鳞片状或致密块状、土状集合体，具有很高的导电性，它比一般的钢、铁、铅的导电性能要高将近 100倍。

石墨弹是选用经过特殊处理的碳丝制成，每根碳丝的直径相当小，仅有几千分之一厘米，因此，可在高空中长时间漂浮，由于碳丝经过流体能量研磨加工制成，且又经过化学清洗，因此，极大地提高了碳丝的传导性能。石墨弹在空中，会在敌方上空丢下大量的石墨丝，这些碳纤维丝团像蜘蛛网一样密密麻麻地飘落到电力输送塔、变压器等电力设施上。当电流流经石墨细丝时，电流流动加快，开始放电，如果电流进一步增强，则会烧断输电线，导致短路，甚至由于过热或电流过强而引起火灾。

石墨丝没有粘性，却能附在一切物体表面，它可以通过和火药引散布在敌方阵地，破坏敌方防空和发电设备。石墨丝在造成过流短路时，还会受热汽化和产生电弧，使导电的石墨纤维涂覆在电力设备上，破坏它们原有的绝缘性能，使电力设施长期受损，难以修复。石墨丝可进入电子设备内部、冷却管道和控制系统的黑匣子；石墨丝弹头对包括停在跑道上的飞机、电子设备、发电厂的电网等所有东西都产生破坏作用。

石墨丝中断电力供应后，将使敌方的通信、指挥管制、电脑等系统立即中断；石墨弹也