簡單來說就是一種很結(jié)實(shí)的絲線,是一種人造纖維,通過把有機(jī)的纖維絲線碳化變成無機(jī)碳纖維,含碳量超過90%。這種絲線做成繩索,比鋼纜還要結(jié)實(shí),碳纖維的強(qiáng)度能達(dá)到鋼纜的7-9倍,同時(shí)又比鋼纜輕很多,密度只有鋼絲的五分之一。雖然碳纖維很貴,每公斤至少也得一百塊錢以上,高檔的甚至一公斤大幾百塊錢,但是貴有貴的道理,同時(shí)貴也有貴的價(jià)值。
傳統(tǒng)上,碳纖維用來造飛機(jī)、造火箭、造高檔汽車、造高檔體育用品,總之就是高大上的代名詞?,F(xiàn)在,隨著生產(chǎn)技術(shù)的調(diào)整,產(chǎn)品價(jià)格的降低,碳纖維開始造風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扇葉,也會用來替代鋼纜制造大型橋梁的繩纜,用來在混凝土中替代鋼筋的作用,未來還有越來越多的用途。
中國從被別國限制購買碳纖維,到現(xiàn)在已經(jīng)是世界上碳纖維產(chǎn)量最高的國家,擁有世界上43%的產(chǎn)量,同時(shí)也是世界上最大的碳纖維市場。經(jīng)過多年努力,中國不僅解決了軍工航天用高端碳纖維的卡脖子問題,同時(shí)也解決了低成本大絲束碳纖維的生產(chǎn)工藝問題,為下一步碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。但是,也必須強(qiáng)調(diào),國產(chǎn)碳纖維無論是高端碳纖維,還是新興的大絲束碳纖維,性能和成本上都與國外成熟企業(yè)有差距,還有很大的進(jìn)步空間,需要繼續(xù)努力。下邊我們簡單介紹一下碳纖維性能優(yōu)勢的小秘密。
碳化技術(shù)并不是什么神奇的技術(shù),碳化纖維也不是什么神秘的物質(zhì),早在愛迪生那個年代,就已經(jīng)把棉線制作成碳纖維來制作白熾燈燈絲了。但是,碳化的棉線跟現(xiàn)在的碳纖維比起來簡直就弱爆了,你可以自己在家做一條碳化的棉線試試,稍微一試你就知道,這樣的碳纖維別說替代鋼筋,就算替代原來的棉線也做不到,輕輕一扯就會斷掉。就像我們用木頭燒出來的木炭一樣,并不是很堅(jiān)硬,反而非常脆,一點(diǎn)也不結(jié)實(shí)。
現(xiàn)在的碳纖維生產(chǎn)技術(shù),里面蘊(yùn)藏著非常復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理,需要非??茖W(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)工藝,不是隨便找過來一條絲線碳化一下就可以叫做碳纖維了,今天的碳纖維對材料的性能有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的只能算廢品或者殘次品。能用來制作碳纖維的原材料目前來說主要有三種,分別是聚丙烯氰、瀝青和黏膠。其中目前使用最多的是聚丙烯氰,90%以上的碳纖維都是用這種材料來制造的。