碳纤维材料的发展及应用
碳纤维的应用及研究进展
碳纤维的应用及研究进展碳纤维是一种高强度、低密度的先进材料，具有优异的力学性能和独特的导电、导热性能。
由于其独特的性能，在广泛的领域内得到了广泛的应用，并在研究中取得了一系列的突破。
以下将从3个方面介绍碳纤维的应用及研究进展。
首先，碳纤维在航空航天领域中得到了广泛的应用。
碳纤维具有高强度和低密度的特性，可以在航空航天器中替代传统的金属材料，减轻重量，提高载荷能力，增加航空器的飞行性能。
例如，碳纤维复合材料被广泛用于制造飞机结构中的翼面、机身和尾翼等部件，大幅度减轻了飞机的重量，提高了燃油效率。
同时，碳纤维还具有优异的导热性能，可以用于制造航天器的热保护系统，确保航天器在高温环境下的正常运行。
其次，碳纤维在汽车工业中也得到了广泛应用。
汽车行业对材料的要求是轻量化和高强度，而碳纤维正是满足这些要求的理想选择。
通过使用碳纤维复合材料替代传统金属材料，汽车的整体重量可以大大降低，提高了燃油效率和续航里程。
同时，碳纤维的高强度和优异的吸能性能，可以提高汽车的安全性能，减少事故时的人身伤害。
因此，越来越多的汽车制造商开始采用碳纤维材料制造车身、底盘、车架等关键部件，以提高汽车的性能和竞争力。
此外，碳纤维还在体育器材领域得到了广泛应用。
由于其高强度和低密度的特性，碳纤维制造的体育器材具有出色的性能。
例如，在高尔夫运动中，碳纤维杆具有高度的弹性和稳定性，可以提高球杆的击球距离和击球精度。
在自行车运动中，碳纤维车架具有出色的刚性和轻量化特性，可以提高自行车的操控性能和速度。
此外，碳纤维还广泛应用于网球拍、羽毛球拍等其他体育器材中，提高了运动员的竞技水平。
在碳纤维的研究方面，科学家们不断探索新的制备方法和改进研究技术，以进一步提高碳纤维的性能和降低成本。
目前，碳纤维的主要制备方法包括聚丙烯腈纤维的预氧化、炭化和石墨化等步骤。
科学家们在研究中发现，通过改变纤维的微观结构和表面形貌，可以调控碳纤维的力学性能和导电性能。
碳纤维的发展及其应用现状
碳纤维的发展及其应用现状目前，碳纤维工业化产品主要包括PAN基和沥青基，世界上消费高性能碳纤维主要是美国，而生产高性能碳纤维主要是日本，碳纤维已广泛应用于各行各业中。
碳纤维大多应用于复合材料的生产，且广泛应用于各行各业。
论文主要分析了国内外碳纤维发展现状，着重介绍了碳纤维在宇航、体育用品领域、工业领域、交通运输领域及土木建筑领域的应用。
标签：碳纤维;复合材料;领域;应用一、碳纤维的发展现状研究1.国外发展现状1959年日本进藤博士采用PAN奥纶为原材料研究开发基碳纤维，日本大谷教授利用煤焦、石油炼制过程中的副产品（沥青）研究成功开发了沥青基碳纤维。
1965年，粘胶纤维基碳纤维是由美国的UCC公司开发成功的，主要材料是粘胶纤维。
于20世纪70年代初就开始生产碳纤维，主要应用于火箭喷嘴，其能有效防止热气流传。
1971年至1983年，日本东邦人造丝公司、东丽公司等对碳纤维研究比较早，在此期间已经能进行大批量的生产，主要用于体育器具，欧美则用于航空和航天工业。
1980年前，波音公司首次将碳纤维使用在757飞机上，1985年-1990年，欧美主要对复合材料产品性能和深加工技术进行了研究。
国外利用电磁辐射等离子技术由碳纤维原丝来生产碳纤维;并把纳米技术应用于碳纤维上，研制出纳米碳纤维，超高模量的沥青碳纤维长丝发展迅速。
2.国内发展状况20世纪70年代中期，我国开始研究碳纤维，经过多年的发展，碳纤维在研发领域上取得了很大的成就，但总的来说，国内碳纤维的研制与生产水平还较低。
吉林省长春应用化学研究所于1960年代初，开始对PAN基碳纤维进行研究，并先后完成了连续化中试装置。
上海合成纤维研究所等单位也开始研究，于1980年通过了中试。
总之，我国在碳纤维领域的研究方面起步晚、发展也缓慢。
二、碳纤维的应用状况研究1.宇航领域碳纤维重量很轻，但其尺寸稳定性，刚性和导热性能均很好，最初的高模量碳纤维广泛在人造卫星技术当中使用。
碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势
碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势碳纤维增强复合材料是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀、抗疲劳等优点的新型复合材料，已经广泛应用于航天航空、汽车、船舶、体育器材等领域。
近年来，随着科技的发展和需求的增加，碳纤维增强复合材料技术也在不断进步，呈现出以下发展现状和趋势。
1.材料性能提升：随着碳纤维及复合材料制备技术的不断改善，碳纤维增强复合材料的力学性能得到了极大的提升。
例如，新型的高性能碳纤维材料具有更高的拉伸强度和模量，可以满足更高的工程性能要求。
2.成本降低：由于碳纤维和树脂材料的价格较高，导致碳纤维增强复合材料的成本相对较高。
为了降低成本，正在研究开发更加经济实用的碳纤维制备技术，比如通过改变纤维结构、调整成纤维化学组成等方式降低成本。
3.制备工艺改进：为了更好地满足不同工程应用的需求，人们正在不断改进碳纤维增强复合材料的制备工艺。
例如，采用新的纤维排列方式、改变纤维束的堆放方式等，可以提高材料的强度、断裂韧性和耐疲劳性。
4.新型纤维增强材料的研发：除了传统的碳纤维增强复合材料，人们还在研究开发其他类型的纤维增强材料，如陶瓷纤维、金属纤维等。
这些新型纤维材料可以通过与树脂组合使用，进一步提高复合材料的力学性能和耐高温性能。
5.应用领域的拓展：碳纤维增强复合材料已经成功应用于航空航天和汽车行业，而随着技术的进步，复合材料的应用领域将进一步拓展。
例如，在新能源领域，碳纤维增强复合材料可以用于制造风力发电机叶片和光伏支架；在医疗器械领域，可以制备高性能的假体和支架等。
总之，碳纤维增强复合材料技术在不断发展中，其性能提升、成本降低、制备工艺改进、新型材料研发和应用领域拓展等方面都显示出明显的趋势。
这一技术的进步将进一步推动碳纤维增强复合材料在各个领域的应用，并为新材料和新技术的研发提供更加广阔的空间。
碳纤维复合材料的发展及应用---丁建队
碳纤维复合材料的发展及应用——邳州高新区招商局丁建队1.1 碳纤维材料的历史背景碳纤维材料的发现和使用始于1860年斯旺制作碳丝灯泡,成为发明和使用碳纤维的第一人。
之后爱迪生使用竹丝制作碳丝作为灯丝，达到了照明45小时的效果。
20世纪90年代中期，美国、日本、英国相继开始展开对碳纤维材料的研究。
1972年，日本用碳纤维材料制造鱼竿，美国使用碳纤维材料制造高尔夫球杆，碳纤维材料开始应用于日常生活。
1992年,日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维。
其后，碳纤维材料趋向于高强度高弹性模量的方向发展。
如今，碳纤维材料已经广泛应用于建筑、航空航天以及汽车制造行业。
1.2 碳纤维材料的特性简介碳纤维材料是由碳元素构成的一种纤维材料，其在微观上呈类似人造石墨的乱层石墨结构。
碳纤维材料具有良好的物理化学性质。
碳纤维密度小、质量轻，密度为1. 5~ 2 g /cm3，它的比重不到钢的四分之一，但抗拉强度是钢的七到九倍，其良好的比强度使得其被广泛应用于航空航天等对重量限制要求苛刻的领域。
其化学性质同样良好，具有耐腐蚀，耐疲劳，耐高温和低温，同时其具有良好的导电性，介于金属和非金属之间。
除此之外，碳纤维还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。
[1]2 碳纤维材料的种类及其发展按碳纤维原丝不同主要可以分为:1.PAN基碳纤维；2.黏胶基碳纤维；3.沥青基碳纤维；4.酚醛基碳纤维。
2.1 PAN基碳纤维聚丙烯腈(PAN)基碳纤维由聚丙烯腈经纺丝、预氧、碳化几个阶段形成。
PAN基碳纤维具有高强度、高刚度、重量轻、耐高温、耐腐蚀、优异的电性能等特点，并具有很强的抗压抗弯性能，一直在增强复合材料中保持着主导地位。
目前，PAN基碳纤维仍是碳纤维市场中的主流。
PAN基碳纤维应用的主要领域有：航空航天工业，地面交通工具，如汽车、赛车、快速列车等，造船工业、码头和海上设施，体育用品与休闲用品，电子产品，基础设施以及造纸、纺织、医疗器械、化工、冶金、石油、机械工业等领域，要求零部件在高强度、高刚度、重量轻、耐高温、耐腐蚀等环境下工作。
碳纤维复合材料的种类、环境应用及其发展趋势
碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂组成的复合材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、运动器材、建筑材料等领域。
随着对环境友好材料的需求不断增加，碳纤维复合材料的环境应用也呈现出日益重要的趋势。
一、碳纤维复合材料的种类1.碳纤维布碳纤维布是由碳纤维经过编织或无纺工艺而成的材料，具有高强度、高模量、轻质等特点，常用于航空航天领域。
2.碳纤维复合材料板碳纤维复合材料板是由碳纤维布经过树脂浸渍、层叠、压制而成的板状材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，常用于汽车制造领域。
3.碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料是将碳纤维与树脂等材料复合而成的新型材料，具有强度高、耐高温等特点，常用于航空航天、船舶制造领域。
二、碳纤维复合材料的环境应用1.减少能源消耗碳纤维复合材料具有轻质、高强度的特点，能够降低汽车、航空器等交通工具的重量，减少燃料消耗，有利于环境保护。
2.提高能源利用效率碳纤维复合材料具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，能够延长设备的使用寿命，提高能源利用效率，减少资源浪费。
3.降低环境污染碳纤维复合材料具有优异的耐腐蚀性能和抗老化性能，能够降低设备的维护成本，减少环境污染。
三、碳纤维复合材料的发展趋势1.环保可持续随着环保意识的提高，碳纤维复合材料的环保性能将越来越受到重视，未来发展将更加偏向于环保可持续。
2.多领域应用碳纤维复合材料将逐渐应用于更多的领域，包括建筑材料、新能源领域等，拓展发展空间。
3.优化性能未来碳纤维复合材料将通过技术创新和工艺改进，进一步优化性能，满足不同领域的需求。
个人观点和理解作为一种高性能复合材料，碳纤维复合材料在环境应用方面具有巨大潜力。
通过不断的技术创新和工艺改进，碳纤维复合材料的性能将得到进一步提升，应用领域也将得到拓展，为环境保护和可持续发展作出更大的贡献。
总结回顾通过本文的介绍，我们了解了碳纤维复合材料的种类、环境应用及其发展趋势。
碳纤维复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，在减少能源消耗、提高能源利用效率和降低环境污染方面具有重要的作用。
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要
国内外碳纤维复合材料现状及研究开发方向概要碳纤维复合材料是一种具有很高强度和轻质化特性的新型材料。
它由碳纤维和树脂等基质材料组成，具有优异的力学性能和低密度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对国内外碳纤维复合材料的现状以及研究开发方向进行概述。
首先，国内外碳纤维复合材料的现状可以概括为以下几个方面。
一是碳纤维复合材料在航空航天领域的应用。
由于碳纤维复合材料具有高强度、低密度和热稳定性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如飞机机体、发动机和燃气涡轮等部件。
二是碳纤维复合材料在汽车领域的应用。
汽车制造商越来越倾向于采用碳纤维复合材料制作汽车车身和结构件，以提高汽车的燃油效率和减轻车重，提高车辆的性能。
三是碳纤维复合材料在体育器材领域的应用。
碳纤维复合材料制作的高级运动器材，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等，具有很高的刚性和强度，能够提高运动员的表现水平。
四是碳纤维复合材料在船舶领域的应用。
船舶结构件的重量和强度对于船舶的性能至关重要。
碳纤维复合材料具有高强度和轻质化特性，因此被广泛应用于船舶制造，可以提高船舶的性能和节能减排。
接下来，本文将重点讨论国内外碳纤维复合材料的研究开发方向。
一是开发新型碳纤维原料。
目前，市场上主要使用的碳纤维原料是聚丙烯腈纤维。
研究人员正在开发新型纤维原料，如石墨烯、纳米碳纤维等，以提高碳纤维的力学性能和热稳定性。
二是改善碳纤维与基质材料的界面粘结性能。
碳纤维与树脂等基质材料的界面粘结性能对复合材料的力学性能和耐久性影响很大。
研究人员正在探索提高界面粘结性能的方法，如表面改性和介入增韧等。
三是提高碳纤维复合材料的制备工艺。
制备工艺是影响碳纤维复合材料质量的关键因素之一、研究人员正在开发新的制备工艺，如预浸法、纺丝法和层合法等，以提高复合材料的力学性能和制造效率。
四是研究碳纤维复合材料的寿命与损伤机理。
碳纤维复合材料容易受到外界环境和应力加载的影响，会出现疲劳和损伤现象。
2024年活性碳纤维(ACF)市场发展现状
2024年活性碳纤维（ACF）市场发展现状1. 简介活性碳纤维（ACF）是一种具有高孔隙度和大比表面积的纤维材料。
它由活性碳纤维原料经过高温炭化和气体活化处理而成。
ACF在吸附、催化、导电等领域有广泛应用，并且由于其独特的性能，在新能源、环境保护、医疗等领域的需求不断增长。
2. 市场规模根据市场调研数据显示，活性碳纤维（ACF）市场近年来呈现出快速增长的趋势。
截至目前，全球ACF市场规模已达到XX亿美元，并预计未来几年将保持稳定增长。
3. 主要应用领域3.1 吸附材料活性碳纤维作为一种优秀的吸附材料，在水处理、空气净化等领域中得到广泛应用。
其大比表面积和孔隙结构能够有效吸附有害物质，提高净化效果。
随着城市化进程和环境污染的加剧，吸附材料市场需求将继续增长。
3.2 电池材料ACF在电池材料中有着重要的应用。
其高导电性和良好的储能性能使得活性碳纤维成为电池生产的理想材料。
目前，锂离子电池等新能源电池的快速发展推动了ACF 市场的增长。
3.3 催化剂载体活性碳纤维常被用作催化剂的载体。
其大孔隙结构和高比表面积有利于催化剂的分散和反应过程的进行。
在化工、石油等领域，催化剂载体的需求日益增长，带动了ACF市场的发展。
3.4 医疗领域活性碳纤维在医疗领域有广泛的应用，如人工器官、生物医学材料等。
其生物相容性和孔隙结构的特点使其成为医疗材料的理想选择。
随着人口老龄化程度的加剧和医疗技术的进步，ACF在医疗领域的市场将持续增长。
4. 市场发展趋势未来ACF市场的发展将呈现以下趋势：4.1 高性能化随着技术的不断进步，活性碳纤维的性能将不断提升。
纤维材料的制备工艺和表面改性技术的创新将使ACF具备更好的吸附性能、导电性能和化学稳定性，满足不同领域的需求。
4.2 新能源需求增长新能源领域对ACF的需求将继续增长。
随着可再生能源的快速发展，对电池和储能材料的需求将增加，进一步推动ACF市场的扩大。
4.3 环保意识提高全球环保意识的提高将促进活性碳纤维在污染治理和环境保护领域的应用。
碳纤维复合材料发展方向及前景综述
在当今世界，碳纤维复合材料作为一种轻量化、高强度的新型材料，已经在诸多领域展现出了巨大的发展潜力。
从航空航天到汽车制造，从体育器材到建筑材料，碳纤维复合材料都展现出了其独特的优势和潜力。
本文将对碳纤维复合材料的发展方向及前景进行综述，旨在帮助读者更全面、深刻地了解这一重要材料的未来走向。
1. 碳纤维复合材料的基本概念碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
碳纤维具有轻质、高强度、高模量、耐高温和耐腐蚀等优点。
而树脂基体则起着粘结和保护作用。
碳纤维复合材料的制备工艺主要包括预浸法、纺丝法和层压法等。
2. 碳纤维复合材料在航空航天领域的应用碳纤维复合材料在航空航天领域具有重要意义。
它们可以减轻飞机和航天器的重量，提高飞行性能，延长使用寿命，并且有利于节能减排。
未来的发展方向包括更高强度、更低密度的碳纤维复合材料的研发，以及更加智能化的制造工艺和设计方法。
3. 碳纤维复合材料在汽车制造领域的应用碳纤维复合材料在汽车制造领域也有着广阔的应用前景。
它们可以降低汽车的整体重量，提高燃油效率，增加汽车的安全性和舒适性。
未来汽车领域的发展方向包括降低碳纤维复合材料的成本，加快大规模生产工艺的研发，以及更加环保和可持续的材料回收利用方案。
4. 碳纤维复合材料在体育器材领域的应用在体育器材领域，碳纤维复合材料已经成为了许多高端器材的首选材料。
它们轻盈、坚固、具有良好的弹性和吸震性能，可以有效提高运动员的表现。
未来，随着运动科技的不断发展，碳纤维复合材料在体育器材领域的应用前景将会更加广阔。
5. 碳纤维复合材料在建筑材料领域的应用在建筑领域，碳纤维复合材料在结构加固、新型材料研发等方面具有广泛的应用前景。
它们具有较高的抗拉强度、抗压强度和耐久性能，可以提高建筑结构的安全性和耐久性，同时减轻结构自重，有利于节能减排。
总结回顾通过本文的综合介绍，我们可以看到碳纤维复合材料作为一种新型材料，具有广阔的应用前景和发展空间。
国内外碳纤维产业现状及发展趋势
国内外碳纤维产业现状及发展趋势碳纤维是一种具有轻质、高强度和优异的耐热性能的新材料，被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品、建筑材料等领域。
随着全球对环境保护和高性能材料需求的不断增长，碳纤维产业正面临着巨大的发展机遇。
国内碳纤维产业起步较晚，但在过去的几年里取得了快速的发展。
目前，中国已成为全球最大的碳纤维生产国之一。
根据中国碳纤维工业协会的数据，截至2019年，中国碳纤维年产量已经超过2.5万吨。
其中，航空航天、汽车工业、体育用品和建筑材料是中国碳纤维的主要应用领域。
在国际市场上，碳纤维产业被认为是高附加值产业，一直以来都受到欧美等发达国家的关注和投资。
目前，日本、美国和欧洲国家是全球碳纤维产业的主要力量。
这些国家在碳纤维研发、生产和应用方面积累了丰富的经验，并在航空航天、汽车工业和高端体育用品等领域占据着重要地位。
在碳纤维产业的发展中，技术创新一直是重要的推动力。
目前，炭纤维的制备技术主要包括气相沉积法、湿纺工艺和改性牛仔的方法。
其中，气相沉积法是目前炭纤维制备的主要方法，具有制备工艺成熟、质量稳定等优点。
此外，碳纤维复合材料的加工技术也在不断进步，如预浸料和自动化生产线的应用，使得碳纤维的生产成本得到了一定程度的降低。
未来碳纤维产业的发展趋势主要包括以下几个方面：1.应用拓展：碳纤维具有轻质、高强度等特点，在航空航天、汽车工业和体育用品等领域有着广阔的应用前景。
随着人们对轻量化和高性能材料的需求不断增加，碳纤维的应用领域将会进一步扩大。
2.技术创新：在碳纤维的制备和加工方面，还存在一些挑战，如生产工艺复杂、成本高昂等问题。
因此，技术创新将是碳纤维产业发展的关键。
研发新的碳纤维制备技术和加工工艺，提高碳纤维的质量和生产效率，将推动碳纤维产业迈向新的发展阶段。
3.产业协同：碳纤维产业涉及到多个领域的合作，需要各个环节的协同发展。
例如，碳纤维的原材料、设备和应用领域之间的合作，可以促进碳纤维产业的发展和成熟。
碳纤维前景及应用论文
碳纤维前景及应用论文碳纤维是一种高性能纤维材料，具有轻质、高强度、高模量、耐腐蚀和耐疲劳等优良特性，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑工程等领域。
随着全球工业化进程的不断推进，碳纤维的需求量也在逐步增加，其未来发展前景十分广阔。
碳纤维的应用领域十分广泛。
在航空航天领域，碳纤维被用于制造飞机的机身、机翼、舵面等部件，能够大幅减轻飞机的整体重量，提高机动性和燃油效率。
在汽车领域，碳纤维被广泛应用于高性能跑车、电动车等车辆的车身、悬挂系统、内饰等组件，能够提高车辆的性能和安全性。
在体育器材领域，碳纤维被用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等器材，提高了产品的性能和使用寿命。
同时，在建筑工程领域，碳纤维也被广泛应用于桥梁、建筑结构、地基处理等方面，能够提高建筑物的抗震性和耐久性。
碳纤维的未来发展前景也备受瞩目。
首先，随着科技的不断进步，碳纤维的生产工艺和技术不断提升，能够生产出更加优质的碳纤维材料，提高了其性能和稳定性。
其次，随着人们对于节能减排和资源循环利用的重视，碳纤维作为一种轻质高强度材料，能够有效减轻产品的整体重量，降低能源消耗和环境污染。
同时，碳纤维材料还可以实现回收利用，提高了资源的可持续利用性。
此外，碳纤维的市场需求量也在不断增加，随着新兴产业的不断涌现，碳纤维的应用领域也将不断扩大。
然而，碳纤维在应用过程中还面临一些挑战和问题。
首先，碳纤维的生产成本较高，限制了其在一些领域的大规模应用。
其次，碳纤维的回收利用技术还不够成熟，难以实现资源的循环利用。
同时，碳纤维的制造过程对环境造成了一定的污染，需要更加环保的生产工艺。
另外，碳纤维的安全性以及其与其他材料的复合性也需要更多的研究和改进。
综上所述，碳纤维作为一种高性能的纤维材料，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着工业化进程的不断推进和科技的不断发展，碳纤维的生产工艺和技术将不断完善，其应用领域将不断扩大。
同时，我们也需要进一步加大对碳纤维材料的研究力度，解决其在生产、应用过程中存在的问题，推动碳纤维材料行业的可持续发展。
碳纤维的应用领域及前景
碳纤维的应用领域及前景碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料，具有轻质高强的特性，因此在各种领域都有广泛的应用。
以下是关于碳纤维的应用领域及前景的详细介绍。
1. 航空航天领域：碳纤维具有轻质高强、刚度大、抗疲劳性能好等特点，因此在航空航天领域有广泛应用。
其中最典型的例子就是碳纤维增强塑料（CFRP）在飞机机身、机翼等部位的使用。
由于碳纤维的重量约为钢的四分之一，使用碳纤维可以减轻飞机的自重，提高燃油效率。
此外，碳纤维还可以用于制造飞机的起落架、飞行控制系统等部件，提高整个飞机的性能和安全性。
2. 汽车工业：随着环保意识的提高和汽车工业的发展，碳纤维在汽车制造领域也有着广阔的应用前景。
由于碳纤维具有重量轻、强度高等特点，可以降低汽车的整体重量，提高燃油效率。
目前，许多高档豪华汽车和电动汽车已经开始采用碳纤维材料制作车身和零部件，如保险杠、车身框架等，以提高车辆性能和安全性。
预计随着碳纤维材料的成本降低和工艺的改进，碳纤维在汽车工业中的应用会越来越广泛。
3. 船舶工业：由于碳纤维具有轻质高强、耐腐蚀等特点，在船舶工业中也有着重要的应用。
尤其是在制造高速船舶和航行性能要求高的船舶时，碳纤维的应用可以大大减轻船体重量，提高航行速度和燃油效率。
此外，碳纤维还可以用于船体结构的加强，提高整体的强度和刚度。
预计随着碳纤维材料成本的降低和制造工艺的改进，碳纤维在船舶工业中的应用前景将会十分广阔。
4. 体育器材：碳纤维在体育器材中也有着广泛的应用。
例如，碳纤维可以用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等器材，因为它具有轻质高强的特点，能够提高运动器材的性能和使用寿命。
同时，碳纤维还可以用于制造赛艇、滑雪板等水上、雪上运动器材，因为其耐腐蚀的特性可以在恶劣环境中使用。
预计随着碳纤维材料成本的降低和制造工艺的改进，碳纤维在体育器材领域的应用会越来越广泛。
5. 建筑工程：碳纤维在建筑工程中也有着重要的应用。
例如，碳纤维可以用于制造建筑物的梁、柱等结构部件，因为其轻质高强的特点可以减轻建筑物的重量，提高结构的安全性和抗震性能。
碳纤维及其应用技术
碳纤维及其应用技术1. 引言1.1 什么是碳纤维碳纤维是一种由碳原子构成的纤维材料，具有很高的强度和轻质的特点。
碳纤维可以通过将聚丙烯、聚丙烯腈等聚合物纺丝成纤维后再经过碳化等工艺制备而成。
碳纤维的直径通常在5-10微米左右，比钢铁轻，但强度却比钢铁更高。
由于碳纤维具有优异的机械性能和化学稳定性，因此被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品制造和建筑领域等领域。
碳纤维的轻量化和强度优势使其成为工业领域的热门材料之一，其在可持续发展和资源节约方面也具有巨大的潜力。
通过不断创新和技术进步，碳纤维材料将在未来的工业发展中发挥更加重要的作用，推动工业革命的进程，并在环保和绿色生产方向上发挥积极作用。
1.2 碳纤维的特点碳纤维是一种由碳原子构成的纤维材料，具有以下主要特点：1. 高强度：碳纤维的拉伸强度非常高，是钢的几倍甚至几十倍。
这使得碳纤维在工程领域中被广泛应用于要求高强度材料的领域。
2. 轻质：碳纤维具有非常低的密度，比铝轻，比钢更轻。
使用碳纤维可以减轻结构物的重量，提高整体性能。
3. 刚性：碳纤维具有很高的刚性，具有很好的抗弯和抗压性能。
这使得碳纤维制品具有优异的稳定性和耐用性。
4. 耐腐蚀：碳纤维具有很好的抗腐蚀性能，不受化学腐蚀和氧化的影响，能够在恶劣环境下长时间稳定运行。
5. 导电性：碳纤维具有良好的导电性，可用于制造具有电导特性要求的产品。
碳纤维的特点使其成为一种非常优秀的材料，具有广泛的应用前景和市场价值。
在不断的研发和创新中，碳纤维将会发挥更大的作用，推动各行业的发展和进步。
1.3 碳纤维在工业中的重要性碳纤维具有优异的机械性能，具有很高的强度和刚度，同时具有较低的密度，使得碳纤维成为一种理想的轻量化材料。
在工业生产中，轻量化材料可以减轻设备和产品的重量，提高产品的性能，并降低能源消耗。
碳纤维具有良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能，能够抵抗化学腐蚀和高温作用，适用于各种恶劣环境下的使用。
这使得碳纤维广泛运用在化工、航空航天、汽车等领域，保证设备和产品的长期稳定运行。
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势近年来，碳纤维及其复合材料产业在国内外都取得了长足的发展。
碳纤维是一种具有高强度、高模量、轻质化等优良性能的新型纤维材料，具有较高的比强度和比模量，是先进复合材料中的重要增强材料之一。
在航空航天、汽车制造、体育器材、军工等领域都有着广泛的应用。
一、国内碳纤维及其复合材料产业现状1. 生产能力扩张我国作为世界上最大的碳纤维生产国之一，碳纤维及其复合材料产业的生产能力不断扩张。
国内碳纤维产能大幅增长，不仅仅是普通碳纤维、高模碳纤维产业迅速发展，还有更多创新型碳纤维产业在崛起。
2. 技术水平提升我国碳纤维及其复合材料产业的技术水平不断提升，专业的生产技术和质量管理系统逐步完善。
一些企业还在研发领域进行了不少探索，推动着碳纤维产业技术创新。
3. 应用领域拓展国内碳纤维及其复合材料产业在汽车、航空航天、能源、建筑等领域的应用逐步拓展，已成为国家战略性新兴产业的重要组成部分。
二、国外碳纤维及其复合材料产业现状1. 技术领先国外一些发达国家在碳纤维及其复合材料产业方面技术领先，产品质量和性能得到了全球认可。
其在航空航天等领域的应用更为成熟和广泛。
2. 创新驱动一些国外企业致力于碳纤维及其复合材料产业的创新发展，通过不断改进生产工艺和提高产品性能，使其在国际市场上保持竞争力。
3. 国际合作国外碳纤维及其复合材料产业在国际市场具有较强的竞争力，国际合作成为其发展的重要动力。
三、国内外碳纤维及其复合材料产业发展趋势1. 创新驱动随着科技的不断进步，碳纤维及其复合材料产业将在材料、工艺、设备等方面持续进行创新，以提高产品性能和降低成本。
2. 应用领域拓展碳纤维及其复合材料产业将在航空航天、汽车制造、能源、体育器材等领域继续拓展应用，成为相关行业的主要材料。
3. 绿色制造随着环境保护意识的提高，碳纤维及其复合材料产业将向更加环保、可持续的方向发展，加快推动绿色制造的进程。
四、个人观点和理解碳纤维及其复合材料产业的发展给各个领域带来了巨大的推动力，我对其发展充满信心。
浅析碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势
浅析碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势上伟碳纤维复合材料有限公司 224000摘要：本文通过阐述碳纤维复合材料在成型工艺应用方面的现状，希望能够通过对加工工艺的重点考量，分析碳纤维复合材料在不同领域的作用。
包括航空航天、汽车、风电、体育休闲等等，从而研究其未来的发展趋势，也给相关从业者提供一定的帮助。
关键词：碳纤维复合材料；应用现状；发展趋势一、碳纤维复合材料的分类碳纤维指的是95%以上的含碳量且具备高强度、高模量的一种特种纤维材料，它通过复合材料的加工而形成。
碳纤维复合材料通常以碳纤维、金属、陶瓷等等进行融合与反复加工，成为符合功能要求的结构性材料。
碳纤维复合材料相较于金属材料，具备着耐腐蚀、耐高温、便于设计等等诸多优点。
按基体的不同，可以将碳纤维复合材料分为树脂基复合材料、碳复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、橡胶基复合材料等等。
碳纤维复合材料在全世界范围之内拥有着广泛的材料消费市场，总占比约为80%，可见碳纤维复合材料已经成为了材料市场当中的主流消费材料。
本文主要介绍碳纤维复合材料的成型工艺以及具体使用情况。
二、树脂基复合材料（CFRP）成型工艺CFRP拥有着许多的成型技术，近些年来，预成型件成型技术通过采用综合成型形式，减少使用的零件，也能够一定程度的降低成型的成本，已经得到了广泛的应用。
它避免分层剥离技术的应用难点，在航空飞机结构构造、汽车的构件制备等方面得到充分利用。
2.1模压成型工艺模压成型是一种非常传统的工艺形式，它是由普通的塑料制品模压成型逐渐转化而来。
在加工的过程当中，通过将碳纤维预浸料置于上下模之间，从而利用专业的设备进行加工过程。
将模具放置在液压成型台上，在高温高压的作用之下，让树脂材料产生固化反应，得到最终的制品。
这种工艺加工形式具备着制件质量优、技术处理高效的优势，而且它能够在尺寸精度方面得到较高控制，且加工形式不易受周围环境的影响。
但是其总体的投入成本较高，也容易受到机械设备的限制，拥有着前期模具制造复杂的缺点[1]。
碳纤维材料的制备和应用研究
碳纤维材料的制备和应用研究碳纤维材料是一种新型的高强度、高刚度、低密度材料，由于其重量轻、抗拉强度高、刚度大、耐腐蚀、抗疲劳、导电性能好等特点，在航空、航天、电子、汽车、体育器材等众多领域有着广泛的应用。
本文将从碳纤维材料的制备过程、性能表现、未来应用前景等方面进行探讨。
一、碳纤维材料的制备过程碳纤维的制备主要包括三个步骤：原材料的预处理、纤维化和热解。
其中，原材料的预处理包括粘合剂的选择和预浸渍，纤维化包括拉丝和捻织，热解则是通过高温处理使纤维中的杂质挥发，从而获得纯净的碳纤维。
在这个过程中，原材料的预处理是决定碳纤维性能的关键因素。
选择合适的粘合剂可以提高纤维的强度和耐磨性，但同时也会使纤维变得更加脆弱；预浸渍可以增强纤维的柔韧性和延展性，但同样也会使纤维的密度增加，从而影响其性能。
纤维化过程中需要注意的是，拉丝要求控制纤维的直径和外形，而捻织则需要使纤维得到更加牢固的结构。
热解过程中，需要控制温度和时间，避免产生碳化不完全的情况，从而影响纤维的性能表现。
二、碳纤维材料的性能表现碳纤维材料作为一种新型材料，其性能表现是其得到广泛应用的重要原因。
具体表现如下：1. 高强度和高刚度由于其分子结构紧密且无孔隙，碳纤维具有很高的强度和刚度。
采用碳素纤维增强复合材料（CFRP）制作的零部件，在同等体积下可以比传统的金属材料轻1/3至1/4，但其强度和刚度却可以达到金属的两倍以上。
这样就在很大程度上降低了空中飞行器、汽车、船舶等的重量，提高了其燃油效率和性能表现。
2. 耐疲劳性能强对于机器设备的一些部件，如发动机部件、机械运转部件等，经常需要承受高频振动和多次起伏的负荷，这就要求所使用的材料不仅要具有较高的强度和刚度，还需要具有较好的耐疲劳性能。
而碳纤维材料具有优异的耐疲劳性能，因此在上述领域中被广泛应用。
3. 良好的防腐性由于露天防锈等维护工作往往无法保证持久，因此要求使用的材料需要具有较好的防腐性。
碳纤维的发展及其应用现状
碳纤维的发展及其应用现状一、本文概述随着全球科技和工业的飞速发展，碳纤维作为一种高性能的新型材料，正逐渐在各个领域展现出其独特的优势和应用潜力。
本文旨在全面概述碳纤维的发展历程，深入剖析其独特的物理和化学性质，以及探讨碳纤维在当前社会各个领域的实际应用现状。
我们将从碳纤维的基本概念、生产工艺、性能特点等方面入手，逐步展开对碳纤维的深入研究。
结合具体的应用案例，我们将对碳纤维在航空航天、汽车制造、体育器材、新能源等领域的应用进行深入剖析，以期为读者提供一个全面、深入、系统的碳纤维知识体系。
二、碳纤维的制造技术碳纤维的制造是一项复杂且精细的工艺，其核心技术主要包括原丝制备、预氧化、碳化及石墨化等步骤。
这些步骤的精细控制对最终碳纤维的性能起着决定性的作用。
原丝制备是碳纤维生产的第一步，也是关键的一步。
原丝的质量直接决定了碳纤维的性能。
目前，常用的原丝主要有聚丙烯腈（PAN）基原丝和沥青基原丝。
其中，PAN基原丝由于其优良的化学稳定性和热稳定性，以及相对容易进行纺丝加工，因此在碳纤维生产中占据主导地位。
制备PAN基原丝的过程中，需要严格控制聚合度、分子量分布以及纺丝条件等参数，以保证原丝的质量和稳定性。
预氧化是将PAN基原丝在空气或含氧气氛中加热至200-300℃，使其分子链中的氰基（-CN）部分氧化为羧基（-COOH）和酰胺基（-CONH-），形成稳定的梯形结构。
这一步的目的是为了增强原丝的耐热性和抗氧化性，为后续的碳化过程做好准备。
预氧化的温度和时间对碳纤维的结构和性能有着重要影响，需要精确控制。
碳化是将预氧化后的纤维在高温惰性气氛（如氮气或氩气）中进一步加热，使其中的非碳元素（如氢、氧、氮等）以气体的形式逸出，同时使碳原子重新排列形成石墨微晶结构。
碳化的温度一般在1000-1500℃之间，是碳纤维制造过程中最为关键的一步。
碳化的温度、气氛、时间等参数对碳纤维的结晶度、石墨化程度以及力学性能有着决定性影响。
碳纤维历史及应用
什么是碳纤维目前，碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料这种复合材料来应用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、比耐热钢还耐高温、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。
碳纤维发展简史I860年，斯旺制作碳丝灯泡1878年，斯旺以棉纱试制碳丝1879年，爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝（持续照明45小时）1882年，碳丝电灯实用化1911年，钨丝电灯实用化1950年，美国W right--Patterson 空军基地开始研制黏胶基碳纤维1959年，美国UCC公司生产低模量黏胶基碳纤维“T hornel —25”，日本大阪工业试验所的进藤昭男发明了PAN 基碳纤维1962年，日本碳公司开始生产低模量PAN基碳纤维（0 . 5吨/月）1963年，英国皇家航空研究所（RAE）的瓦特和约翰逊成功地打通了制造高性能PAN基碳纤维（在热处理时施加张力）的技术途径1964年，英国C ourtaulds,Morganite 和Roii--Roys 公司利用RAE技术生产PAN基碳纤维1965年，日本群马大学的大谷杉郎发明了沥青基碳纤维美国UCC公司开始生产高模量黏胶基碳纤维（石墨化过程中牵伸）1970年，日本吴羽化学公司生产沥青基碳纤维（10吨/月），日本东丽公司与美国UCC进行技术合作1971年，日本东丽公司工业规模生产PAN基碳纤维（1吨/月），碳纤维的牌号为T300，石墨纤维为M401972年，美国Hercules公司开始生产PAN基碳纤维日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒1973年，日本东邦人造丝公司开始生产PAN基碳纤维（0.5吨/月）日本东丽公司扩产5吨/月1974年,碳纤维钓竿、高尔夫球棒迅速发展日本东丽公司扩产13吨/月1975年，碳纤维网球拍商品化美国UCC公司公布利用中间相沥青制造高模量沥青基碳纤维“Thornel —P”美国UCC的高性能沥青基碳纤维商品化1976 年, 东邦人造丝公司与美国塞兰尼斯进行技术合作住友化学与美国赫格里斯（Hercules ）成立联合公司1979年,日本碳公司与旭化成工业公司成立旭日碳纤维公司1980 年, 美国波音公司提出需求高强度、大伸长的碳纤维1981 年,台湾台塑设立碳纤研究中心，日本三菱人造丝公司与美国Hitco 公司进行技术合作1984 年, 台湾台塑与美国Hitco 公司进行技术合作，日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T800 1986 年, 日本东丽公司研制成功高强中模碳纤维T10001989 年, 日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M601992年，日本东丽公司研制成功高模中强碳纤维M70J,杨氏摸量高达690GPa“格林易能”一直使用日本东丽（TORA）Y 生产的优质长纤碳纤维材料1971年，TORAY成了世界上第一人制造商，从事PAN基碳纤维的人型工业化生产，并将其产品命名为“ TORAYCA，是TORAY碳纤维的缩写。
碳纤维复合材料的应用及其发展趋势
碳纤维复合材料的应用及其发展趋势碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
由于其轻质、高强度、高刚度和耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材和建筑等领域。
在未来，碳纤维复合材料的应用将继续增加，且发展趋势主要包括以下几个方面。
首先，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用将进一步扩大。
由于碳纤维复合材料的高强度和轻质特性，可以减少航空器的自重，提高燃油效率。
未来，碳纤维复合材料将在飞机机身、翼面和发动机部件等方面得到更广泛的应用，从而实现飞机的结构轻量化。
其次，碳纤维复合材料在汽车领域的应用将逐渐增加。
随着汽车工业的不断发展，对车辆轻量化的需求日益增加。
由于碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，并且重量轻，可以减少汽车的燃油消耗和排放量。
未来，碳纤维复合材料将在汽车车身、底盘和内饰等方面得到广泛应用，从而实现汽车整体的轻量化和节能减排。
此外，碳纤维复合材料在体育器材领域的应用也将持续增加。
碳纤维复合材料具有优异的强度和刚度，可以提高体育器材的性能，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等。
未来，碳纤维复合材料将在体育器材制造中得到更广泛的应用，从而提高运动员的竞技水平和运动性能。
最后，碳纤维复合材料在建筑领域的应用也将逐渐增多。
由于碳纤维复合材料具有良好的抗拉性能和耐腐蚀性能，可以用于加固混凝土结构和制造轻型建筑材料。
在未来，碳纤维复合材料将在建筑工程领域得到更广泛的应用，从而提高建筑结构的安全性和耐久性。
总之，碳纤维复合材料的应用将在航空航天、汽车、体育器材和建筑等领域继续拓展。
随着科学技术的不断进步和人们对环境保护和能源节约的要求日益增加，碳纤维复合材料的发展趋势将更加明显。
未来，碳纤维复合材料将在材料科学领域起着至关重要的作用。
碳纤维材料在航空航天领域中的应用与发展前景分析
碳纤维材料在航空航天领域中的应用与发展前景分析首先，碳纤维材料具有重量轻、强度高的特点。
相比于传统的金属材料，碳纤维材料的密度只有其的四分之一，但其强度却是钢的十倍以上。
这使得碳纤维材料在航空飞机和航天器中的应用可以减轻重量，提高载荷能力和飞行性能。
航空航天器的重量是一个关键指标，因为在航天飞行中每减少一克的重量都会对火箭的运载能力做出巨大的贡献。
因此，碳纤维材料在化学卫星、通讯卫星和人造卫星等航天器中的应用非常广泛。
其次，碳纤维材料具有优异的热稳定性和抗腐蚀性。
在高温环境下，碳纤维材料的性能不会受到很大影响，这为航空航天领域中高温部件的应用提供了可能。
同时，碳纤维材料还具有很高的抗腐蚀性，可以在恶劣的环境中长期运行。
这使得碳纤维材料在火箭发动机、燃烧室等高温和高腐蚀环境中的使用合适。
此外，碳纤维材料具有优异的机械和物理性能。
由于其纤维结构的特点，碳纤维材料具有很好的弯曲和抗拉性能，可以适应机体各部分的形状要求。
同时，碳纤维材料还具有很好的热导率和电导率，可以有效地传导热量和电流，以保证设备的正常运行。
然而，碳纤维材料的应用也面临一些挑战。
首先，碳纤维材料的生产成本较高，制造过程中需要大量的工艺和设备投入，导致材料的成本相对较高。
其次，碳纤维材料的可塑性较差，不易加工成复杂的形状，限制了其在一些特殊部位的应用。
然而，随着技术的不断进步，上述问题逐渐得到了解决。
碳纤维材料的生产工艺不断改进，成本逐渐下降；同时，相关工艺和设备的进步也使得碳纤维材料的加工成型更为便捷和精确。
因此，相信碳纤维材料在航空航天领域中的应用前景一定会更加广阔。
总结来说，碳纤维材料在航空航天领域中具有重要的应用和发展前景。
其轻重量、高强度、耐高温、抗腐蚀、优异机械物理性能等特点使得其成为航空航天器构件的理想材料。
随着技术的进步和成本的降低，碳纤维材料在航空航天领域中将发挥更重要的作用，并且有望在未来得到更广泛的应用。
碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求
碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求航空航天领域是碳纤维材料得到广泛应用的重要领域之一。
碳纤维材料具有轻质高强度、抗腐蚀、耐高温等优良性能，被广泛用于航空航天器的结构部件、动力系统、导航设备以及航天探测器等方面。
本文将深入探讨碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求。
一、碳纤维材料在航空领域的应用1. 结构部件航空器的结构部件需要具备重量轻、强度高、耐久性好的特点。
碳纤维复合材料正是满足这些要求的理想选择。
比如，碳纤维复合材料制成的飞机翼，可以大幅减轻飞机的自重，提高燃油效率，同时保持足够的结构强度。
此外，碳纤维复合材料用于飞机机身、尾翼等部位，也能够大幅改善飞机的性能。
2. 动力系统在航空领域的动力系统中，如发动机，碳纤维复合材料也得到广泛应用。
采用碳纤维复合材料制造的发动机叶片，具有更好的耐热性和抗腐蚀性能，能够承受更高的温度和压力，提高发动机的工作效率和寿命。
3. 导航设备导航设备对于航空安全和航行精度至关重要。
碳纤维材料的低阻尼性能和良好的电磁屏蔽能力使其成为导航设备的理想材料。
利用碳纤维材料制造的航天器导航设备不仅具有更高的精度和稳定性，而且能够提高整个系统的抗干扰和抗干扰能力。
二、碳纤维材料在航天领域的应用1. 航天探测器航天探测器通常需要在恶劣的空间环境中操作，如高温、低温、强辐射等。
碳纤维材料具有优异的耐高温性能和辐射抗损伤能力，能够保持机身结构的稳定性和完整性。
因此，碳纤维材料被广泛应用于航天探测器的外部护盾、遮阳板等部位。
2. 航天仪器设备航天仪器设备需要具备高精度、低重量和良好的抗振动性能。
碳纤维材料的高刚度和低密度使其成为制造航天仪器设备的理想选择。
碳纤维材料制成的支撑结构和座椅等部件，能够提高仪器设备的稳定性和准确度。
三、碳纤维材料在航空航天领域的需求随着航空航天技术的不断发展，对碳纤维材料的需求也在不断增加。
首先，航空航天器要求越来越轻巧、高效。
碳纤维材料的低密度和高强度使其能够在不增加重量的情况下提供足够的结构强度，满足航空航天器的要求。
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Material Sciences 材料科学, 2018, 8(10), 965-967Published Online October 2018 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2018.810113Development and Application of CarbonFiber MaterialsJianzhong Shi1, Fengjun He2, Jie Zhang1, Donghong Wang1, Jing Yang11No. 33 Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Taiyuan Shanxi232152 PLA Troops, Shijiazhuang HebeiReceived: Sep. 2nd, 2018; accepted: Oct. 1st, 2018; published: Oct. 8th, 2018AbstractCarbon fiber material is a new type of material rising in recent years. Because of its excellent physical properties, it is widely used in military, aerospace, aviation and other fields. With the continuous innovation of carbon fiber technology, carbon fiber costs continue to reduce, and car-bon fiber materials are gradually used in people’s daily life. In this paper, the characteristics of carbon fiber materials are introduced, around the development of carbon fiber applications and technology, to illustrate the representative application of carbon fiber materials excellent per-formance and wide use.KeywordsCarbon Fiber, Composite Material, CFRP碳纤维材料的发展及应用史建中1，何凤军2，张捷1，王东红1，杨静11中国电子科技集团公司第三十三研究所，山西太原2中国人民解放军32152部队，河北石家庄收稿日期：2018年9月2日；录用日期：2018年10月1日；发布日期：2018年10月8日摘要碳纤维材料是近些年来兴起的新型材料，由于其优异的物理特性被广泛用于军事、航天、航空等领域。
随着碳纤维技术的不断创新，碳纤维成本的不断降低，碳纤维材料逐渐应用于人们日常生活中。
本文通史建中等过对碳纤维材料的特性介绍，围绕碳纤维应用发展及技术发展，以代表性的应用阐明碳纤维材料优异的性能和广泛的使用。
关键词碳纤维，复合材料，CFRPCopyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 碳纤维材料的介绍二十世纪四、五十年代，美国人首次通过牵引人造丝的方法，制备得到了碳纤维符合材料(CFRP)。
此后美国人在该技术方面领跑世界近20年。
1969年，日本东丽公司研制成功高比强度和高比模量的碳纤维。
目前，以日本东丽、东邦和三菱人造丝三家日本公司的碳纤维材料产量占据世界70%以上的高性能碳纤维生产份额[1]。
碳纤维是由含碳量高、且在热处理中不熔融的人造化学纤维经过化学、物理处理后制备而得，具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐酸碱等性能，较之一般碳素材料，有显著的各向异性、软软、可加工成各种织物。
由于碳纤维的可编制性及其在强度、刚度、重量、疲劳特性等方面的优异表现，常被应用与树脂、金属、陶瓷等基体符合，制备成高端结构材料，应用于高温、化学稳定性高的场合[2]。
2. 碳纤维材料的发展目前的碳纤维制备技术已经能制备出比强度比钢高十几倍，密度是一般金属的0.5备左右，疲劳极限是拉伸强度的70%~80%，在400摄氏度的高温下强度和弹性模量无变化，易于大面积整体成型。
由于国外碳纤维材料发展较早，除了应用于宇航、航空之外，在汽车、船舶、建筑、车辆、化工设备乃至文娱体育用品都得到了充分的应用。
我国的碳纤维材料在20世纪90年代开始发展，目前主要应用于航空、航天等高端领域，少量应用于体育用品的高端消费品[3]。
3. 碳纤维材料的应用3.1. 在我国航天领域的应用碳纤维复合材料由于耐高温、抗拉伸、比强度高、耐腐蚀、比模量高、受外界温度湿度影响小等力学特性而被广泛应用于航空、航天领域。
主要应用有卫星外壳、火箭整流罩、无人机外结构、精密设备支撑结构件以及大型结构桁架、太阳能电池机架等[4]。
3.2. 在建筑桥梁领域的应用碳纤维复合材料具备密度小、比强度高、耐久性好等优点，近些年，在桥梁工程中得到了越来越多应用。
碳纤维符合材料应用于建筑桥梁产品主要形式有片材、筋材。
片材主要作用是对基础结构的强度增加或者加固。
筋材主要作用是代替钢筋，碳纤维的哦耐腐蚀性可以减少锈蚀对结构产生的破坏，延长基础结构寿命，减轻基础结构的重量。
另外，由于碳纤维复合材料柔软性、耐拉伸性，还常常用于大跨度桥梁的拉索结构中，不但能保证很高的物理性能，还能减轻自重延长桥梁寿命，降低维护成本[5]。
史建中等另外，碳纤维符合材料由于能以较大长度供应而无需搭接，能施加预应力，可与混凝土、砖石、钢、木材等牢固粘结等特点，已被越来越多用在现有桥梁的修复加固中。
如用轻质CFRP板对混凝土梁进行外部加固及用CFRP 带材对墩柱进行抗震加固等。
3.3. 在高压容器的应用碳纤维复合材料的独特性能使得它在耐高压领域也得到很多应用，成为压力容器的组成材料之一，它具有如下优势：碳纤维复合材料由于其密度低质量轻，较高的比强度和比刚度[6]，使得容器可以在不增加壁厚的情况下达到抗高压的效果，提高储存气体密度，目前已广泛应用于各种高压存储容器，并收到了显著应用效果和经济价值。
4. 碳纤维材料的发展趋势随着技术的不断进步，碳纤维制备技术不断提高，目前情况已形成以纸基、朔料基、钛合金[7]等基体为依托，多种碳纤维结构材料，应用领域也从以前的高端奢侈品、军用品，逐渐扩展到智能制造、机器人、新能源等多个领域。
这些都为碳纤维材料在广泛的民品应用领域展开多种应用做了充分准备。
随着应用领域的不断增加，还会出现有特殊功能的碳纤维复合材料，如具有电磁防护功能的碳纤维复合材料，高导电率碳纤维材料等等。
5. 综述随着新技术的广泛应用和产品性能的不断升级，碳纤维复合材料需求正在迅速增加。
随着国家智能制造、科技创新力度的不断增大，拥有碳纤维复合材料在高新产品的以优异性能在被市场不断的验证。
相信随着碳纤维技术的不断提升，碳纤维及复合材料成本的不断降低，碳纤维会逐渐占据市场结构材料的大部分市场，轻量化、高质量产品也将会成为新时代社会主义的标配制造被全世界认可。
基金项目四川省军用技术再研发项目(zyf-2017-70)，山西省科技重大专项项目(20181011020)。
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