什么是碳纖維？

碳纖維是一種主要由碳原子組成的輕質高強度材料。它是通過一種稱為碳化的工藝制成的，在惰性環境中將前體纖維加熱至高溫（最高可達1300°C），將其轉化為具有晶體結構的碳纖維。

碳纖維有什么特別之處？

• 首先是它的高強度。 碳纖維比鋼更強，非常適合需要高強度的應用場景。
• 其次是它的輕量化。 它比金屬輕得多，非常適合對重量有要求的應用。
• 耐腐蝕性： 與金屬不同，碳纖維不會腐蝕，非常適合惡劣環境。
• 同時還有高熱導性。 碳纖維能承受極端溫度，非常適合航空航天、汽車和工業應用。

什么是CFRP（碳纖維增強塑料）？

CFRP 是指碳纖維增強塑料。它是一種由碳纖維嵌入聚合物基體（如環氧樹脂或聚酯樹脂）制成的復合材料。這種材料組合使復合材料更強更輕。

CFRP的主要優點

• 重量輕但非常強。 CFRP結合了塑料的輕便性和碳纖維的強度，非常適合航空航天和汽車行業。
• 設計靈活性： CFRP可以模制成幾乎任何形狀，適合高度定制的設計。
• 耐久性： CFRP能經受住磨損、疲勞和環境壓力。

碳纖維術語基礎知識

了解碳纖維制造和設計中使用的術語是選擇合適材料的關鍵。以下是一些您應該知道的關鍵術語：

什么是“束”？1K、3K和24K代表什么？

束是指一組碳纖維。數字（如1K、3K）表示束中纖維的數量。

• 1K束： 包含1,000根碳纖維。
• 3K束： 3K束由3,000根碳纖維組成。
• 24K束： 包含24,000根碳纖維。

什么是碳纖維織物？

碳纖維織物是通過將碳纖維紗線編織成織物（如平紋或斜紋編織）制成的。編織圖案會影響材料的特性。平紋編織簡單而堅固，而斜紋編織則因其更大的靈活性更適合復雜形狀。

什么是單向（UD）碳纖維？

單向（UD）是一種纖維沿單一方向排列的材料。這使其在該方向上非常強，因此常用于航空航天和汽車應用。此外，還有其他類型，例如：

• 雙向： 纖維按0°和90°排列，以提供平衡強度。
• 三向： 纖維按0°、+45°和-45°排列，具有出色的多向強度。
• 四向： 纖維按0°、90°、+45°和-45°排列，提供最大多向強度。

什么是高模量碳纖維？

高模量碳纖維是一種以高剛性著稱但不太靈活的碳纖維。根據其剛性和抗拉強度，通常分為以下幾類：

• HT（高拉伸強度）： 具有高強度和性能。
• IM（中等模量）： 剛性高于普通碳纖維。
• HM（高模量）： 非常剛硬，非常適合航空航天應用。
• UHM（超高模量）： 用于需要最高剛性的特殊應用。

碳纖維和CFRP的應用領域

由于其強度、輕量化和耐久性，碳纖維和CFRP被廣泛應用于多個行業。常見的應用包括：

• 航空航天： 用于飛機、航天器和衛星的結構部件。
• 汽車： 用于車身面板、框架和內飾部件，以減輕重量和提高效率。
• 運動器材： 碳纖維用于自行車、網球拍和高爾夫球桿以提升性能。
• 醫療設備： 用于制造耐用且輕便的醫療器械。
• 船舶： 碳纖維用于船體和海洋部件，以增強強度和耐腐蝕性。