1. 比鋼鐵還硬的材料是什么？
2. 碳纖維復(fù)合材料是一種新型碳單質(zhì)嗎

碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類(lèi)不同而異，一般在90%以上。

碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過(guò)程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。

因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。

擴(kuò)展資料:

CFRP的應(yīng)用程序包括：

1、航空航天工程

的空中客車(chē)A350寬體飛機(jī)建立52％CFRP的，包括翼梁和機(jī)身部件，超車(chē)波音787，與用于CFRP，其是50％的最高重量比飛機(jī)。

這是首批使用復(fù)合材料制成的翼梁的商用飛機(jī)之一。的空客A380是第一商業(yè)客機(jī)具有由CFRP制成的中央翼盒中的一個(gè);?它是第一個(gè)具有平滑輪廓的機(jī)翼橫截面，而不是機(jī)翼在翼展方向上分成幾部分。

2、汽車(chē)

CFRP被廣泛用于高端賽車(chē)。材料無(wú)與倫比的強(qiáng)度重量比減輕了碳纖維的高成本，而低重量對(duì)于高性能賽車(chē)至關(guān)重要。賽車(chē)制造商還開(kāi)發(fā)了一些方法來(lái)賦予碳纖維片一定方向的強(qiáng)度，使其在承重方向上變強(qiáng)，而在很少或不施加任何載荷的方向上變?nèi)?。相反，制造商開(kāi)發(fā)了全向碳纖維織物，可在所有方向施加強(qiáng)度。

3、土木工程

碳纖維復(fù)合材料已成為結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中的重要材料。在學(xué)術(shù)上研究了它在建筑方面的潛在好處，并且在許多現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中證明了其自身的成本效益，這些領(lǐng)域用于增強(qiáng)混凝土，磚石，鋼，鑄鐵和木材結(jié)構(gòu)。它在工業(yè)上的用途既可以是翻新以加固現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，也可以從項(xiàng)目一開(kāi)始就用作替代鋼筋（或預(yù)應(yīng)力）的材料。

改造已成為土木工程中越來(lái)越多地使用這種材料的方法，其應(yīng)用包括增加舊結(jié)構(gòu)（例如橋梁）的承載能力，這些結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成可以承受比今天低得多的服務(wù)載荷，地震改造和維修損壞的結(jié)構(gòu)。翻新在許多情況下很普遍，因?yàn)楦鼡Q缺陷結(jié)構(gòu)的成本可能大大超過(guò)使用CFRP進(jìn)行加固的成本。

4、碳纖維微電極

碳纖維用于制造碳纖維微電極。在此應(yīng)用中，通常將直徑為5–7μm的單根碳纖維密封在玻璃毛細(xì)管中。在尖端，毛細(xì)管用環(huán)氧樹(shù)脂密封并拋光以制成碳纖維盤(pán)微電極，或者將纖維切割成75–150μm的長(zhǎng)度以制成碳纖維圓柱體電極。碳纖維微電極可用于安培法或快速掃描循環(huán)伏安法，以檢測(cè)生化信號(hào)。

5、體育用品

CFRP現(xiàn)在被廣泛用于運(yùn)動(dòng)器材中，例如壁球，網(wǎng)球和羽毛球拍，運(yùn)動(dòng)風(fēng)箏拍，高質(zhì)量箭桿，曲棍球桿，釣魚(yú)竿，沖浪板，高端游泳腳蹼和劃艇殼。

喬尼·孔雀（Jonnie Peacock）等截肢運(yùn)動(dòng)員使用碳纖維葉片進(jìn)行跑步。在某些籃球運(yùn)動(dòng)鞋中，它被用作小腿墊板，以保持腳的穩(wěn)定，通常使鞋的長(zhǎng)度在鞋底上方，并且在某些區(qū)域（通常在足弓中）暴露在外。

參考資料：

比鋼鐵還硬的材料是什么？

雖然我們周?chē)梢?a href="http://m.4l4lwp3.cn/tags-x-z.html" target="_blank" class="87cbbc195aff8e5d relatedlink">選擇的基礎(chǔ)材料有很多，但是各種材料都有本身難以替代的優(yōu)勢(shì)以及缺點(diǎn)，因此有一些廠家就開(kāi)始尋求多種材料復(fù)合而成的復(fù)合材料，比如今天為大家舉例的碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料，顧名思義就是綜合了碳纖維以及樹(shù)脂這兩者優(yōu)勢(shì)的一款材料產(chǎn)品，它經(jīng)過(guò)熱處理和多種多樣的工序和步驟加工而成，是一種力學(xué)性能十分出色的新型材料。一方面具有碳材料本身的穩(wěn)定牢靠特點(diǎn)，另外一方面又具有紡織纖維柔軟可以加工的表現(xiàn)，所以應(yīng)用在日常生活中的許多領(lǐng)域。

一、碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料用途

1.?航空航天，飛機(jī)的外殼和內(nèi)部裝備都可以用碳纖維來(lái)完成，同等強(qiáng)度，輕于合金，省燃料。

2.?風(fēng)力發(fā)電，發(fā)電機(jī)的葉片由碳纖維+玻纖制作，電力環(huán)保，未來(lái)能源的方向之一。

3.?體育市場(chǎng)，高爾夫球桿身、網(wǎng)羽球拍、登山杖、自行車(chē)、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產(chǎn)品都由碳纖維制作。

4.?汽車(chē)配件，外殼、車(chē)架、空氣動(dòng)力學(xué)配件、座椅、內(nèi)飾甚至輪轂都可以由碳纖維制作，同樣屬于高端市場(chǎng)。

5.?建筑加固，碳纖維短切絲可以用于混凝土內(nèi)，加強(qiáng)加固的作用

6.?流行市場(chǎng)，由于碳纖維可以制作出高檔感的外觀，在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產(chǎn)品外殼等領(lǐng)域也被青睞，但用量少，都為高檔產(chǎn)品。

7.?音樂(lè)領(lǐng)域，提琴、吉他、笛、等樂(lè)器以及音箱由碳纖維制作的效果非常令人驚嘆。

8.?其他：頭盔、鼠標(biāo)墊、眼鏡架、三腳架、手表等領(lǐng)域亦有應(yīng)用。

二、碳纖維復(fù)合材料缺點(diǎn)

成本高——盡管CFRP復(fù)合材料性能優(yōu)異，為什么碳纖維沒(méi)有廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)呢?目前，CFRP復(fù)合材料生產(chǎn)成本過(guò)高。根據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)情況(供給和需求)，碳纖維的種類(lèi)(航天VS商品級(jí))，纖維束的大小不同，纖維的價(jià)格也判若云泥。每磅碳纖維原材料的價(jià)格，可達(dá)5-25倍玻璃纖維價(jià)格不等。而相比于鋼材，CFRP材料的高成本性就更加突出了。

導(dǎo)電性——這既可以作為碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)，也可能成為實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)缺陷。碳纖維導(dǎo)電性極強(qiáng)，而玻璃纖維是絕緣的。許多產(chǎn)品使用玻璃纖維，而不能用碳纖維或金屬替代，是因?yàn)槠湟缶邆鋰?yán)格的絕緣性。

在公用設(shè)施生產(chǎn)中，許多產(chǎn)品都需要使用玻璃纖維。例如，的生產(chǎn)使用玻璃纖維作為梯架，原因在于：當(dāng)玻璃纖維與電力線接觸時(shí)，觸電的可能性會(huì)降低許多。而碳纖維導(dǎo)電性極強(qiáng)，后果則不可想象。

今天為大家介紹的碳纖維復(fù)合材料是一種新型的復(fù)合產(chǎn)品，它不僅僅力學(xué)性能優(yōu)異，而且一方面具有碳材料本身的穩(wěn)定性，另外一方面有紡織纖維柔軟，可以加工的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)。算是新一代的增強(qiáng)纖維。我們?cè)谌粘Ｉ钪械暮芏嗟胤蕉伎梢钥匆?jiàn)它所扮演著的關(guān)鍵角色，因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料耐高溫耐摩擦，而且導(dǎo)電導(dǎo)熱和耐腐蝕，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的使用，也不會(huì)出現(xiàn)性能方面的損耗，除此之外，還可以發(fā)現(xiàn)一款合格的碳纖維復(fù)合材料，既可以用來(lái)制作某些精密儀器，還可以用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)或者是電工領(lǐng)域。

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碳纖維復(fù)合材料是一種新型碳單質(zhì)嗎

碳纖維復(fù)合材料。

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。

因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。

擴(kuò)展資料

碳纖維復(fù)合材料有多種形式，可以根據(jù)獨(dú)特的應(yīng)用需求進(jìn)行操作。例如將數(shù)千根碳纖維黏合在一起形成紗線，該紗線可以單獨(dú)使用或者編織成織物。

紗線或者織物與環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合并纏繞塑模形成各種復(fù)合材料，例如最基礎(chǔ)的原料分為碳纖維布、碳纖維管、碳纖維板。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用于制造飛機(jī)和航天器部件，賽車(chē)車(chē)身，高爾夫球桿身，自行車(chē)車(chē)架，釣魚(yú)竿，汽車(chē)彈簧，帆船桅桿以及需要重量輕和高強(qiáng)度的許多其他部件。

不是。碳纖維復(fù)合材料不是一種新型碳單質(zhì)，而是由碳纖維和其他材料，如樹(shù)脂、填充物或添加劑等多種原料制成的新型復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度與高性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、體育用品等行業(yè)。