【展品】碳纖維

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展品第 006 號 碳纖維


原來你是這樣的碳纖維

碳纖維這種材料,不大適合顧名思義,它跟石墨、鑽石這樣的碳沒有關係,而是由聚丙烯腈、黏膠絲或瀝青,在超高溫隔絕空氣的條件下,碳化製成的一種高分子纖維。

碳纖維的抗變形能力是凱夫拉縴維的 2 倍,重量卻很輕,密度碳纖維的密度只有鋁的 1/2;還能夠耐高溫、低溫,耐化學腐蝕、耐磨,在 2000°C 的高溫下保持物理強度。

此外,碳纖維導電性強,是一種「良導體」。

看起來真的很厲害有沒有!沒有的話,說明你化學恐怕學得不好…………

碳纖維是種好材料

碳纖維因為其獨特物理性能,在各種工業、航空航天等方面都用應用。

美軍的「鷂」式戰鬥機

在航空航天領域,碳纖維主要用於小型飛機、直升機、渦輪等方面:

  • 美軍和日軍的部分軍用機型機身的 40% 為碳纖維
  • 美軍「鷂」式戰鬥機飛改用碳纖維後,整機減重 9%
  • 日本的川崎 OH-1直升機,機身和槳葉採用了碳纖維複合材料
  • 我國的直-9 直升機,也採用了部分碳纖維材料

此外,空客 A380,波音 787 以及我國的 C919,也在不同程度上使用了碳纖維材料,主要是用在機頭和機翼上;波音 777 則在機身大規模使用。

值得驕傲的是,來自中國的 T800 系列碳纖維,是美國聯邦航空管理局唯一批准的可應用于波音 777 關鍵部位的複合材料。

碳纖維還被用於火箭的大面積防熱層,以及發動機、導彈的導彈筒、人造衛星等;軍工方面,碳纖維被用於各種各樣的複合材料防彈裝備。

用碳纖維包裹的槍管,可以減少子彈發射對槍管的損耗和破壞,將來可能被用於坦克炮筒。

當碳纖維接上地氣……

高大上的碳纖維,也能接地氣。

很多羽毛球拍、釣魚竿、高爾夫球杆桿身體都由碳纖維製成,堅固又輕便。

此外,為了追求速度,自行車、賽車、雪橇、滑雪板、防護頭盔等體育用品也採用了碳纖維材料,在保證堅固耐用的基礎上,極大減輕器械重量。

單反向來是以易碎又笨重,最近,出現了碳纖維外殼的單反,重量輕了,也更耐磨了。

如果只追求耐磨的話,你還可以選擇一種碳纖維貼紙,貼在容易磨損的地方,就能起到保護的作用。

不過接下來,館員要提到的幾個應用,真的大材小用了。

這倆,還算有耐磨防摔的作用,特別是用在手錶上,還可以保護手錶不因為出汗或者接觸水而生鏽;可接下來的這個,館員最 get 不了……

(Air Jordan 11 Carbon碳纖維定製球鞋)

商家的描述是:碳纖維為這雙鞋增加了質感和科技感。

館員:???

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參考及引用

[1]郭昌盛, 田亞紅, 楊建忠. 碳纖維性能及表面改性方法研究[J]. 成都紡織高等專科學校學報, 2016, 33(1):168-171.

[2]李建利, 張新元, 張元,等. 碳纖維的發展現狀及開發應用[J]. 成都紡織高等專科學校學報, 2016, 33(2):158-164.

(圖片來自網路)


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