碳纖維真能用來製作刀么?

在電影《特種部隊2》裡面,大師給了黑幽靈一把刀,說是碳纖維做的,而且在影片中還砍斷了白幽靈的刀。可是據我所知,碳纖維的抗剪切應力的能力比較弱,就像鉛筆芯那樣,只是抗拉伸的能力比較強,要是製成刀應該練個木棍都砍不斷,反而自己斷掉才是。


一、碳纖維可以做刀。
二、用來做刀的碳纖維都不是純粹的碳纖維,是碳纖維布+環氧樹脂抽真空高溫高壓的產物,算是一種複合材料。
三、純碳纖維的刀不是沒有,但很少很少。純碳纖維的刀主要是低強度使用,比如裁紙、開包裝。因為這貨真的不耐磨,刃口很容易鈍掉,橫向強度也比較小。最致命的是,碳纖維的刃口如果自行重新打磨鋒利,磨刀過程中如果不穿好PPE,那細小的灰塵會高興的進入你的肺泡……
當然,也有土豪拿來作為一次性用品……



四、碳纖維在刀具界主流還是應用在刀柄上。傳統的刀柄材質主要是G-10(玻璃纖維+樹脂固化)、米卡塔(隨便什麼布+樹脂固化)、子托(耐熱塑料)這樣的高分子材料,以及鹿角、骨、木等天然材料。而碳纖維做刀柄的好處是強度高、重量輕而且漂亮,當然價格也高高在上。
碳纖維用在刀刃上,主要是跟傳統刃材結合。但是結合的方式沒有@劉瑞超說的那麼複雜,就是環氧樹脂膠水粘在鋼板上,然後整體進行打磨。主要目的是保證強度不降低太多的基礎上降低重量。
在這方面,Warren Thomas是典範級。可以看到這把刀的刀片主要是碳纖維(還是G-10……),但刀刃邊緣那裡還是金屬的。

背面看就太明白了:其實就是一塊鋼板上面貼塊碳纖維。

背面看就太明白了:其實就是一塊鋼板上面貼塊碳纖維。


先說一下碳纖維和石墨的結構還是有所區別的,石墨的層間連接靠的是范德瓦耳斯力,連接很弱。碳纖維的層間連接是不規則的,所以反倒比石墨強一些,但是相對其他材料還是很弱的。

再來說製成刀,現在一切的所謂的碳纖維材料,其實都指的是碳纖維增強複合材料。單獨的碳纖維都是以絲狀存在的,無論是長絲短絲。只是用絲是不可能製造任何東西的,因此還要先加工,比如長絲要編織成布,或者有序排列,「鑲嵌」入各種基體材料中,短絲也是要「鑲嵌」進基體材料才可以。因此如果能選擇一個合適的基體材料,製成刀也是可以的,比如說金屬基碳纖維複合材料,或者說陶瓷基碳纖維複合材料。

再說說刀,本身刀能夠砍斷東西,靠的是本身的硬度,兩個材料相互接觸受力,誰後變形,誰的硬度高。而正好像陶瓷就是具有很高硬度的材料,只是其脆性太大,因此如果適當摻入纖維,用適當的纖維排列,來增強其韌性,也未嘗不可。但是只是這樣的刀到底能不能稱為碳纖維刀,是個問題,正常情況下這種材料應該被稱為陶瓷基複合材料刀。


答案是肯定滴 可以 。美國有個刀匠 沃倫 托馬斯 就喜歡用碳纖維和鈦合金加硬質塗層做刀。
至於能不能把對方的刀砍斷就要看雙方具體條件了。也不必跟科幻電影較勁。


碳纖維嚴格來說,應該叫碳纖維複合材料。

碳纖維就是纖維,可以紡線,可以織布,不能做刀。日常看到的碳纖維材料,其實是碳纖維布加上樹脂,固化後的材料。

優點是比強度高,重量輕。缺點是不耐衝擊,而且韌性差,壞了就無法修復。

做刀的話,骨架還行,一個鋼鐵外殼,中間是碳纖維複合材料填充。減輕刀骨架的重量。刀刃是沒法做的。


難道不是為了過安檢么


同意樓上用碳纖維改善韌性的說法,工程應用里已經有用纖維材料加固混凝土的做法,日本和歐洲國家90年代就有相關的規範出台,國內也開始漸漸發展了,而碳纖維加固裡面就包括結構抗彎加固和抗剪加固兩個方面,所以在硬質合金基底里摻入碳纖維來改善刀的韌性和抗拉、抗剪強度的做法是靠譜的,以碳纖維比同截面鋼材強7-10倍的抗拉強度性質來說,只要揮刀的人力量和技巧足夠,把另一個人的刀劈斷不是問題,這點龍泉寶劍廠的一些合金刀也可以做到。至於叫法,完全不是問題,實際應用里摻入了鋼纖維的鋼筋混凝土直接叫鋼纖維混凝土是在正常不過的。綜上,認為電影中的碳纖維刀靠譜。可上寶劍廠去求購~


當然可以 要不我們廣大自行車愛好者騎的都是啥


安檢(?????) 什麼的都是浮雲

安檢(?????) 什麼的都是浮雲


碳纖維當然能做刀,而且是有成品的,由於價格原因無量產刀,都是一些手工刀匠的作品

  • 有的是整體碳纖維的,可以捅人,但是斬切能力很差,硬度太低,只是用來對付人的,日常應用估計是不行
  • 有的做成夾層,刃材用更硬的材料

當然只能做短刀,如果做成長刀,像電影那樣的武士刀,和人對砍的時候會死的很慘
長刀對材料的要求最主要的是均衡,不是越輕越好,運刀的過程中是要利用刀本身的重量去增加步法移動速度或者增加劈斬威力的。而且無論加不加夾刃,碳纖維長刀都無法在強度和硬度間找到平衡

圖片引用於百度圖片搜索

圖片引用於百度圖片搜索


最近在某寶上入手的一把全碳摺疊小刀,確實漂亮!

但是硬度如樓上各位所言,碳纖維確實主要是低強度使用,裁紙、開包裝都可以。

本人覺得碳纖維的小刀適合收藏或把玩欣賞,不適合實用性剛需。

上圖給各位欣賞下。


碳纖維由於密度小,強度高,耐腐蝕,導電導熱…碳纖維這種材料涉及範圍很廣,上到航空航天,下到桌椅板凳,目前用量最大的還是在體育休閑用品這塊,什麼羽毛球拍,釣魚竿,滑雪桿,登山杖,船槳…但由於碳纖維成本高,制約著碳纖維行業發展,要突破這些因素需克服工藝,目前大部分靠人工來完成,客戶下1000件碳纖維產品,我們要做1100件左右,生產效率低。每家技術可能都還不一樣,目前為止最常見的工藝為卷管纏繞工藝,擠拉工藝,模壓工藝,真空工藝,每種工藝根據產品結構,用途,要求而選擇。


刀刃不用金屬,就是赤裸裸的耍流氓,樣子貨


樓上答主已經說了很多,碳纖維本身是纖維狀的紗線,可以短切後與混凝土混合做加固材料,可是如果想做成類似與刀,板材,管材這樣的製品,就需要先將碳纖維紡織成布,在把布和樹脂結合成預浸料,後可以直接鋪敷或者套模,再固化。 成型的工藝就是常用的那幾種,並且技術已經相當成熟,這裡不再贅述,其實你可以這樣理解,碳纖維就像是木頭,木頭能多的,基本上碳纖維都可以做,唯一不同的就是碳纖維本身耐高溫,但是複合材料製品不耐高溫。


推薦閱讀:

稀奇古怪的顏料原料有哪些?
碳纖維的造價為什麼這麼高?

TAG:物理學 | 材料 | 材料科學 | 特種部隊 | 碳纖維 |