碳纖維

碳纖維布料

碳纤维是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维，为化纤的高端品种。

制造工艺 [编辑]

一般用聚丙烯腈、粘胶纤维等原料，先在200－300℃的空气中进行预氧化，继在惰性气体保护下用1000℃左右的高温完成碳化，最后加热到1500－3000℃成碳纤维。

因為碳纖維又輕又堅硬，所以它的用途很廣泛。

用碳纤维制造的增强塑料质地强而轻，耐高温、防辐射、耐水、耐腐蚀，是制造飞行器、兵器及耐腐蚀设备等的优良材料。

近年來碳纖維更是廣泛被使用於大型飛機，例如空中巴士的A350與A380，波音787均利用碳纖維複合材料來減輕耗油量。

另外大型風力發電機的葉片，賽車、汽機車的車身均為碳纖維複合材料需求量增加的重要因素。腳踏車亦有使用碳纖維複合材料作為車架，但因碳纖維複合材料製造成本高，多為高階車種才能使用。

前面為直徑6微米的碳纖維與後面人類頭髮的比較

每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在於層與層之間的連結。石墨是晶體結構，它的層間連結鬆散，而碳纖維不是晶體結構，層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質強度。

一般碳纖維的密度為1750 kg/m³。導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚而短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但可以把它染上不同的顏色。