碳纤维不是新型有机高分子材料,而是无机高分子材料,是由碳元素组成的一种特种纤维 。
碳纤维是由有机纤维经碳化和石墨化处理而得到的微晶石墨材料 。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构 。碳纤维是指含碳量高于90%的无机高分子纤维，具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热和导电等特性，是一种力学性能优异的新材料 。碳纤维除了应用在航空航天等高技术领域外，还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械生物工程和运输车辆等方面，因此，应用前景非常广泛 。
要利用碳纤维材料，就需要先认识碳纤维的特性，以便在生产实际中更好地应用这种新材料 。碳纤维的主要特性（见下图）主要有以下几点：
文章插图
①碳纤维的强度高 。其抗拉强度可以达到3000~4000MPa,比钢大4倍多，比铝高6-7倍 。
②弹性模量高 。其弹性模量在230GPa以上 。
③密度小，比强度高 。碳纤维的质量是钢的1/4，是铝合金的1/2；比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍；
④能耐超高温 。碳纤维可在2000℃下使用，在3 000 C非氧化气氛的高温下不融化、不软化；
⑤耐低温性能好 。在-180℃低温下，钢铁会变得比玻璃脆，而碳纤维依旧很柔软；
⑥耐酸、耐油、耐腐蚀性能好 。能耐浓盐酸、磷酸、硫酸、苯和丙酮等介质侵蚀，将碳纤维放在质量分数为50%的盐酸、硫酸和磷酸中，200d后其弹性模量，强度和直径基本没有变化；在质量分数为50%的硝酸中只是稍有膨胀，其耐腐蚀性能超过黄金和铂金；
⑦热膨胀系数小，导热系数大 。可以耐急冷急热，即使从3000℃的高温突然降到室温也不发生炸裂；
⑧防原子辐射，能使中子减速；
⑨导电性性能好(5- 17Ωm)；
【碳纤维的主要性能 碳纤维是不是有机高分子材料】⑩轴向抗剪切模量较低，断裂延伸率小，耐冲击差，且后加工较为困难 。
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