碳纤维的物理性能及优点
碳纤维是由有机聚合物制成的，由碳原子连接在一起的长串分子组成。大多数碳纤维(约90%)是由聚丙烯腈(PAN)工艺制成的。少量(约10%)由人造丝或石油沥青工艺制造。
在制造过程中使用的气体、液体和其他材料会产生特定的效果、质量和等级的碳纤维。碳纤维制造商使用专有配方和原材料组合来生产他们生产的材料，通常他们将这些特定配方视为商业机密。
最高级别的碳纤维材料具有最有效的模量特性，用于苛刻的应用，如航空航天。
制造碳纤维涉及化学和机械两个过程。原料，即前体，被拉成长链，然后在厌氧(无氧)环境中加热到高温。极端的高温会导致纤维原子剧烈振动，几乎所有的非碳原子都被排出，而不是燃烧。
碳化过程完成后，剩下的纤维是由长而紧密相连的碳原子链组成的，非碳原子很少或没有剩下。这些纤维随后被编织成织物或与其他材料结合，然后纤维缠绕或模压成所需的形状和尺寸。
哪些行业使用碳纤维?
碳纤维在航空航天领域的优势
轻量级的,对于航空航天应用来说，碳纤维最大的优点之一可能是它非常轻。重量在航空航天中很重要，因为它在燃料消耗中起着重要的作用。飞机、直升机或航天飞机越轻，升空所需的燃料就越少。此外，更轻的飞机可以用更少的燃料飞得更远，这意味着更少或不需要加油。燃料消耗是成本和环境意识中极为重要的因素。
耐用,碳纤维的强度重量比令人震惊。它有很高的抗拉强度，这意味着它在张力下难以抵抗断裂。在航空航天领域，碳纤维组件可以帮助提高事故生存能力。
耐腐蚀,某些金属接触时，它们会相互腐蚀。碳纤维与金属或自身接触时不会引起腐蚀。这意味着在航空航天中使用碳纤维可以提高金属部件的寿命。
耐化学,碳纤维也能抵抗化学物质的接触。当它暴露在强烈的化学物质中时，它不会像其他材料一样减弱、腐蚀或分解。
耐温度-大多数金属的膨胀和收缩取决于它们所处环境的温度。在航空航天中，金属部件在起飞和降落的几分钟内会受到极其剧烈的温度变化的影响。像碳纤维这样的复合材料在受到快速的温度变化影响时不会剧烈地膨胀和收缩，因此它们比金属更耐用。
汽车工业中的碳纤维
赛车和跑车-因为跑车以速度为目标，所以碳纤维是在不影响安全性的情况下降低车辆总重量的最佳材料。宝马(BMW)、雪佛兰克尔维特(Chevrolet Corvette)和阿尔法罗密欧(Alfa Romeo)都在其高端汽车的车身中加入了碳纤维部件，以提高速度和能源效率。碳纤维车身组件不仅仅是速度增强器。更轻的重量底盘是理想的电动车以及。随着汽车整体重量的降低，更小的电池可以用来达到相同甚至更高的性能水平，因为汽车运行所需的能量更少。
车轮和轮辋-碳纤维车轮和轮辋已成为该材料在汽车工业中最受欢迎的应用之一，可作为附件或售后零部件。碳纤维车轮的设计和制造降低了噪音和振动，同时提供了与在汽车底盘上使用碳纤维相同的轻量化但强大的优点。碳纤维比钢和铝能更好地抑制高频噪音、振动和道路上的严酷环境，使车内更安静。
高端室内设计,轮辋是形式和功能的结合，但有时你只是想要一个圆滑的，高端的外观。碳纤维仍然是你的首选。内部元素通常由聚合物或铝制成，取而代之的是碳纤维元素，以提高细节水平。由于其耐久性，碳纤维也是一种很好的室内材料。
碳纤维体育用品和设备
网球,在网球运动中，碳纤维被用来制作形状独特、重量更轻的球拍。这使得球员击球速度更快。另外，他们的球拍握得更好，比钢制或铝制的球拍有更好的控制力。这些参数同样适用于其他球拍游戏，如壁球、羽毛球和壁球游戏。
骑自行车,在自行车比赛中，时间就是一切。你被迫挑战自己的极限。你可以想象，在自行车上背着自己的重量已经够难的了。在比赛中，当你试图通过急弯和陡峭的斜坡时，你就更难了。这就解释了为什么现在骑自行车的人会选择全碳纤维自行车而不是铝合金自行车。碳纤维制成的自行车既轻又结实。因此，它可以承受巨大的冲击，让你更快地到达终点线。
高尔夫球,人们常说高尔夫是精英的运动。因此，可以肯定的说，这里的高尔夫球手在球杆的设计和材质上是不会放过任何错误的机会的。这里有空间，只为最好的人。过去，高尔夫球杆是由木材、铝合金、钢、玻璃纤维等材料制成的。如今，高尔夫球杆被设计成有不同的可调节部件。例如，你可以拥有一个碳纤维手柄和木制底部的高尔夫球杆，反之亦然。这些新时代的球杆击球更快，挥杆更精确。它更轻，让你有更好的控制力，而且足够坚硬，即使是最坚硬的高尔夫球击中也不会留下凹痕或裂缝。
滑雪板和滑雪板暖季比赛可能主导了碳纤维装备的潮流。然而，寒冷季节的运动也没有被抛在后面。有了碳纤维滑雪板和滑雪板，你将看到这项运动的巨大发展。现在越来越多的人倾向于滑雪，不仅是作为一种爱好，而且想在比赛中展示自己的实力。
水上运动,无论是水球、赛艇、皮划艇还是滑水，它们都使用了碳纤维复合材料。从参与者使用的头盔到划船或滑水设备，再到独木舟本身。没有一项运动是你能想到的使用碳纤维最多的运动。由于其独特的特性，如提高了抗拉强度、耐化学物质和耐温性，碳纤维组件适合用于水上运动。在这里，碳纤维可以承受高强度的冲击，而且设备不会被腐蚀。
