慧闻智造带您深层次了解碳纤维复合材料

众所周知,碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。它具备“外柔内刚”的特性，外壳坚硬又有纺织纤维的柔软，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，通常被称为”新材料之王”,也有”黑黄金”的美称, 在G防J工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。这些都是停于表面的科普知识，对于深层次了解碳纤维，又有几个人知道?下面就由慧闻智造给大家解析。

一、碳布

从最简单的碳布说起，碳纤维是非常细的纤维，它的形状跟头发差不多，但要比头发小几百倍，但要想用碳纤维材料做产品，那么必须要把碳纤维编织成布，然后一层层铺上去， 这就是所谓的碳纤维布。

二、单向布

碳纤维是一束一束的，把碳纤维朝同一个方向排列，就形成了单向布。网友说使用单向布的碳纤维是不好的。其实这只是个排列方式而已，与碳纤维的质量无关。由于单向布不美观，于是出现了大理石纹路。现在市场上看到碳纤维都是大理石纹路，但很少人知道它是怎么来的?慧闻告诉你其实也简单，就是把碎的碳纤维弄到产品的表面，然后涂上树脂，抽真空，让这些碎片贴在上面，从而形成了碳纤维纹路。

三 、编织布

编织布就是平时说的1K、3K、12K碳布。1K指的是1000根碳纤维组成，然后编织在一起。这与碳纤维的材料无关，也是处理外观而已。

四、树脂

树脂用来涂在碳纤维上，如果没有涂树脂的碳纤维，是非常细软的，3000根碳丝用手轻轻一扯就断了，但是涂上树脂后，让碳纤维变得比铁更硬，比钢还强。

涂脂也有讲究，一种叫预浸，另一种是普通法。预浸是用使用碳布粘在模具前就提前把树脂涂好了;普通法就是随用随涂。预浸布得低温保存，高温高压固化，这样的碳纤维才会有更高的强度。普通法就是使用时，把树脂和固化剂混在一起，涂到碳布上，黏紧，再抽个真空，放几小时就OK了。

碳纤维的起源最早可追溯至1860年，英国人瑟夫·斯旺在制作电灯灯丝时发明了碳纤维并获得了zhuanli。碳纤维真正迎来研究应用“井喷”阶段，还是20世纪50年代之后的事。1958年，美国研究人员首次发现了高性能碳纤维，日本和英国研究人员紧随其后，对碳纤维的性能进行改进升级。到20世纪70年代，碳纤维材料开始在战斗机结构件上崭露头角，F-15、B-1、F-16以及F-18等战斗机上都能看到碳纤维材料的身影。除美国空军的F-22和F-35战斗机大量采用碳纤维复合材料外，X-47B、“全球鹰”等装备更是借助碳纤维材料，实现了有效载荷、续航能力和生存能力的大幅度提升。

用“坚如磐石、韧如发丝”来形容碳纤维材料毫不为过。别看碳纤维材料像纺织纤维一样柔软可加工，却是一种强度比钢大，且耐腐蚀、耐高温、导电导热性好的新一代高性能材料。人们平时接触最多的碳纤维材料自行车，就是借助了碳纤维材料没有塑性形变的特性，不但减轻了车身重量，更大大提升了自行车的使用寿命。

目前，碳纤维复合材料的特性还存在着巨大的提升空间。在碳纤维材料重点研究的树脂领域，碳纤维的应用将进一步提升武器 装备各部件的使用寿命，并将显著改善武器装备抗冲击韧性、耐疲劳损伤性、工艺性和耐湿热性。美国国家航空航天局和美国空 军研究实验室实现的3D打印，更将进一步提升加工大尺寸、复杂零部件的可靠性。慧闻智造团队组建于2010年，以CNC加工为核心工艺，长期致力于高精、高难、易变形的金属和塑胶零部件加工，轻质合金与复合材料（如镁合金、碳纤维等）零件中小批量生产制造，及机器人零部件采购与定制服务。