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一、碳纤维及其复合材料

碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。同时，CFRP的阻尼性好，可延长肠线与球的接触时间，使网球获得较大的加速度。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。

碳纤维比重小，因此有很高的“比强度”。碳纤维属于聚合物碳，是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。碳纤维复合材料已广泛应用于民用大飞机，欧洲空中客车A380使用复合材料达25%左右，美国波音梦幻客机B787使用复合材料达50%。碳纤维是一种新型非金属材料，它和它的复合材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能，碳纤维单独使用时主要是利用其耐热性、耐蚀性、导电性和其它性质。

、高质量的碳纤维，以满足和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。

一、生产方法

目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚腈(PAN)基碳纤维、

沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺陷，净化、重整碳链的过程。但中国国内也正掀起一股碳纤维产业热据不完全统计，至2009年3月，国内有数十家企业介入碳纤维或PAN原丝生产，已建成碳纤维年生产能力3000多t，在建1。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制处理复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚腈纤维原丝可制得

的技术支撑，国内企业目前尚未掌握完整的碳纤维关键技术。我国碳纤维的质量、技术和生产规模与国外差距很大，其中碳纤维技术更是被西方国家垄断和。

碳纤维及其复合材料的应用领域

类别

应 用

领域

利用碳纤维的特性

航天航空

飞机

一次结构材料;主翼、尾翼、机体

二次结构材料；辅翼、方向舵、升降舵

内装饰材料：舵底板、行李架、厕所、座椅

制动刹车盘、刹车片

隐身材料：结构隐身材料

轻量化、耐疲劳、耐热性

宇宙

：抛物面天线、太阳能电池梁、壳体结构材料，航天飞机：机翼、头锥、刹车盘

耐磨损、导热性

、火箭

喷管、发动机罩、防热材料、仪器舱、发射筒

轻量化、耐烧蚀、耐热

其他

宇宙空间站、发电站、太空望远镜

轻量化、尺寸稳定性、耐热

文体器材

钓具

网拍类

高尔夫球

其他

钓竿、滑轮

网球拍、羽毛球拍

高尔夫球杆、棒头

冰球棒、滑雪板、自行车、、赛艇、游艇、划艇、

水上划艇、、乒乓球拍、冰球鞋

轻量化、刚敏感性，

吸能减震性

3k碳纤维制品

碳纤维制作机械手臂有哪些优势

传统金属材料重z大且不耐疲劳，在制作精度较高产品时会因材料的变形影响机械臂的定位，制作出的产品会有较大的误差。原苏联开始主要研究以人丝为原料制造碳纤维，后转向PAN基碳纤维。碳纤维复合材料制作出的机械臂能够弥补金属材料机械臂的不足，碳纤维复合材料的力学性能十分突出，基本上不会产生弯曲变形现象，并且，碳纤维复合材料热膨胀系数小，基本不会随工作温度的变化发生变形，尺寸稳定，保证操作精度。