碳纖維材料有什麼缺點?

大家都在說碳纖維怎麼怎麼好，難道真就十全十美嗎？

碳纖維最大的缺點是碳纖維實際上很脆。這意味著，儘管它經久耐用，但在斷裂時卻經常斷裂。

使用碳纖維的缺點是，如果您想製造出像樣的產品，1. 需要模具，製造模子並不總是那麼容易，而且您通常需要一些懂複合材料的專業人士的幫助；2. 需要設備：熱壓罐，真空管路等；3. 需要輔助材料：脫模劑，真空袋等

另一個缺點是碳纖維的數量，它非常昂貴。這種材料重量輕，堅固，但是您必須支付大量現金才能在商品中使用它。這對環境不利，首先在製造過程中產生污染，而在降解時又產生污染。它只有一種顏色（黑色），由於價格昂貴，因此沒人願意將其隱藏為其他任何顏色。

碳纖維不易生物降解，在手動切割或者數控CNC加工的過程中產生的粉塵對人體有永久性的傷害，在吸入人體後無法隨代謝排出，它會導致某種形式的肺癌。

當然，碳纖維的好處更多，這也是為什麼這種材料被稱為未來的材料了。

說碳纖維不耐高溫的容我笑一下，你們的高溫是1500攝氏度以上么？普通碳纖維的製備是要過1500攝氏度的高溫碳化爐的，這個也叫不耐高溫？

碳纖維的缺點一個是貴，一個是製備過程消耗大，不抗切力。

不耐高溫，可燃

你問的是纖維材料又不是碳纖維複合材料，對吧？

碳纖維材料的缺點就是：貴！！相比傳統的鋁合金、鈦合金、鋼鐵材料等貴好幾倍。還有就是不耐衝擊力。

雖然碳纖維材料強度和模量很高，也非常輕，但不得不承認也有缺點：1.價格貴，比傳統鋁合金，鋼鐵材料貴好幾倍；2.層鋪結構容易分層；3.樹脂體系耐溫，耐老化性需要結合實際工況驗證；4.耐衝擊性不好

碳纖維復材製品壞了沒法修、廢棄回收困難、成本高

貴

1、碳纖維材料對人力成本的需求大。

2、碳纖維材料的加工生產效率不高。

3、碳纖維材料加工時需要進行複雜的應力計算。

屬於技術密集型的關鍵材料，隨著從短纖

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到長纖碳纖維的學術研究，使用碳纖維製作發熱材料的技術和產品也逐漸普及。在當今世界高速工業化的大背景下，碳纖維用途正趨向多樣化。中國已經有使用長纖作為高性能纖維的一種，在要求高溫，物理穩定性高的場合，碳纖維 複合材料具備不可替代的優勢。 材料的比強度愈高，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，正是由於兼具優異性能，碳纖維在國防和民用領域均有廣泛的應用前景。

碳纖維碳材料已在軍事及民用工業的各個領域取得廣泛應用。從航天、航空、 汽車、 電子、 機械、化工、輕紡等民用工業到運動器材和休閑用品等。碳纖維增強的複合材料可以應用于飛機製造等軍工領域、風力發電葉片等工業領域、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。球棒等體育領域。碳纖維是典型的高科技領域中的新型工業材料。

複合材料

碳纖維在傳統使用中除用作絕熱保溫材料外。 多作為 增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成複合材料。碳纖維已成為先進複合材料最重要的增強材料。由於碳纖維複合材料具有輕而強、輕而剛、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、結構尺寸穩定性好以及設計性好、可大面積整體成型等特點，已在航空航天、國防軍工和民用工業的各個領域得到廣泛應用。 碳纖維可加工成 織物、氈、席、帶、紙及其他材料。高性能碳纖維是製造先進複合材料最重要的增強材料。

土木建築

土木建築領域：碳纖維也應用在工業與民用建築物、鐵路公路橋樑、隧道、煙囪、塔結構等的加固補強， 在鐵路建築中，大型的頂部系統和隔音牆在未來會有很好的應用，這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。具有密度小， 強度高， 耐久性好， 抗腐蝕能力強， 可耐酸、鹼等化學品腐蝕， 柔韌性佳， 應變能力強的特點。用碳纖維管製作的桁梁構架屋頂， 比鋼材輕50%左右， 使大型結構物達到了實用化的水平， 而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外， 碳纖維做補強混凝土結構時， 不需要增加螺栓和鉚釘固定， 對原混凝土結構擾動較小， 施工工藝簡便 。

航空航天

碳纖維複合材料與航空航天

碳纖維是火箭、衛星、導彈、戰鬥機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略基礎材料。將碳纖維複合材料應用在戰略導彈的彈體和發動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研製的洲際導彈三級殼體全都採用碳纖維和環氧樹脂複合材料。碳纖維複合材料在新一代戰鬥機上也開始得到大量使用，如美國第四代戰鬥機F22採用了約為24%的碳纖維複合材料，從而使該戰鬥機具有超高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機的音速巡洋艦，約60%的結構部件都將採用強化碳纖維塑料複合材料製成，其中包括機翼。中國自行研製的碳纖維複合材料剎車預製件性能達到國際水平。採用這一預製件技術所製備的的國產碳和碳剎車盤已批量裝備於國防重點型號的軍用飛機，並在B757型民航飛機上使用，在其它機型上的使用也在實驗考核中，並將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。碳纖維比鋁輕但強度相似。碳纖維在艦艇上也有重要的應用價值，可減輕艦艇的結構重量，增加艦艇有效載荷，從而提高運送作戰物資的能力，碳纖維不存在腐蝕生鏽的問題。 由於使用碳纖維材料可以大幅降低結構重量，因而可顯著提高燃料效率。採用碳纖維與塑料製成的複合材料製造的飛機以及衛星、火箭等 宇宙飛行器，噪音小，而且因質量小而動力消耗少，可節約大量燃料。據報道，航天飛行器的質量每減少1kg，就可使運載火箭減輕500千克。

碳纖維還是讓大型民用飛機、汽車、高速列車等現代交通工具實現「輕量化「的完美材料。航空應用中對碳纖維的需求正在不斷增多，新一代大型民用客機空客A380和波音787使用了約為50%的碳纖維複合材料。波音777飛機利用碳纖維做結構材料，包括水平和垂直的橫尾翼和橫樑稱為重要結構材料，所以對其質量要求極其苛刻。波音787的機身也採用碳纖維，這使飛機飛得更快，油耗更低，同時能增加客艙濕度，讓乘客更舒適。空客也在他們的飛機上使用了大量的碳纖維，碳纖維將被大量應用在新型客機A380上。這使飛機機體的結構重量減輕了20%，比同類飛機可節省20%的燃油，從而大幅降低了運行成本、減少二氧化碳排放。

汽車材料

碳纖維材料也成為汽車製造商青睞的材料，

碳纖維

在汽車內外裝飾中開始大量採用。碳纖維作為汽車材料，最大的優點是質量輕、強度大，重量僅相當於鋼材的20%到30%，硬度卻是鋼材的10倍以上。所以汽車製造採用碳纖維材料可以使汽車的輕量化，取得突破性進展，並帶來節省能源的社會效益。業界認為，碳纖維在汽車製造領域的使用量會變大。

中科院研發的一輛碳纖維小汽車主要在外殼上：在普通材質的汽車引擎蓋上，榔頭用力敲擊，漆蓋上很有可能會有凹陷，而這輛車的車殼卻非常堅固，用力敲擊車蓋後會迅猛反彈，表面絲毫未損。研究人員表示採用碳纖維複合材料做的汽車，比起普通用鋼材製造的汽車的最大特點是輕和快。碳纖維汽車拋棄了傳統的鋼結構，大量採用碳纖維材料製成，比普通鋼材的汽車重量能減少60%。在同樣用油情況下，這輛車每小時可以多開50公里 。

碳纖維雖然輕，但有較好的安全性，雖然碳纖維的看起來像塑料，但實際上這種材料抗衝擊性比鋼鐵強，特別是用碳纖維做成的方向盤，機械強度和抗沖性更高。在複合材料的配合下，碳纖維汽車成了家用車中的裝甲車。這種碳纖維材料已經在高速列車的裙擺上應用。

纖維加固

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用於混凝土結構加固修補的研究始於80年代美、日等發達國家。中國的這項技術起步很晚，但隨著中國經濟建設和交通事業的飛速發展，現有建築中有相當一部分由於當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題，一些建築由於使用功能的改變，難以滿足當前規範使用的需求，亟需進行維修、加固。常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之後的又一種新型的結構加固技術。

中國從1997年開始從國外引進碳纖維複合材料加固混凝土結構技術研究。成為了研究和工程應用的熱點。國內已有數十個高校和科研院所開展了此項研究工作，並取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由於中國具有世界上最為巨大的土木建築市場，碳纖維加固建築結構的應用將呈現不斷增長的的趨勢。

體育用品

碳纖維在運用在運動休閑領域中，像球杆、釣魚竿、網球拍羽毛球拍、自行車、滑雪杖、滑雪板、帆板桅杆、航海船體等運動用品都是碳纖維的主要用戶之一。碳纖維運用在日常用品，像音響、浴霸、取暖器等家用電器以及手機、筆記本電腦等電子產品也可以看到碳纖維的身影。

體育應用中的三項重要應用為球棒和球拍框架。據估計每年的球棒的產量為3400萬副。全世界40%的碳纖維球棒都是由碳纖維製成的。全世界碳纖維釣魚桿的產量約為每年2000萬副。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副，其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖等。碳纖維還應用在划船、賽艇等其它海洋運動中。

主要產品

碳纖維

碳纖維除了用於航空航天領域、國防軍事領域和體育用品外，汽車構件、風力發電葉片、建築加固材料、增強塑料、鑽井平台等碳纖維新市場也被正在運用。此外還運用在壓力容器、醫療器械、海洋開發、新能源等領域。 碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器及與半導體相關的設備的複合材料的生產，可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外，在X射線儀器上碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

壓力容器

壓力容器採用碳纖維複合材料製作，主要用在汽車的壓縮天然氣罐上，而且還用在救火隊員的固定式呼吸器上。CNG罐源於美國和歐洲國家，日本和其他的亞洲國家也對這項應用表現出了極大的興趣。

風力發電機葉片

　　世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大，與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形，在主乘力件如軸承和葉片的某些部位採用碳纖維來補充其剛度。中國『十五』期間的風機裝機總容量已達到1。5G瓦，因而碳纖維在風力發電機葉片上的應用前景看好。

碳纖維在風能、核能和太陽能等新能源領域也具有廣闊的應用前景。當風力發電機功率超過3MW，葉片長度超過40米時，傳統玻璃纖維複合材料的性能已經趨於極限，採用碳纖維複合材料製造葉片是必要的選擇。只有碳纖維才能既減輕葉片的重量，又能滿足強度和剛度的要求。

碳纖維布

碳纖維布又稱碳素纖維布，碳纖布，碳布，碳纖維織物，碳纖維帶，碳纖維片材（預浸布）等 。 碳纖維布是一種單向碳纖維產品，通常採用12K碳纖維絲織造。重量最輕的是1K碳布，中國碳纖維車架單車、三角架基本使用3K碳布。1K碳纖維管材由於從碳絲的等級，樹脂的成分，碳布的密度，成型的壓力溫度等等工藝都非常嚴格，1K碳布價格是3K碳布的3倍。可提供兩種厚度：0.111mm（200g）和0.167mm（300g）。碳纖維布強度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固構件自重及截面尺寸。碳纖維廣泛適用於建築物橋樑隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節點的結構加固。

碳纖維複合材料抽油桿

有關數據表明，至2008年有8%到10%更新或新增的抽油桿用碳纖維複合材料抽油桿取代，共需碳纖維320到420t。預測至2010年如果按15%的取代量計算，則碳纖維消耗量可達624噸。

1994年至2002年左右，碳纖維製作國家電網電纜的使用案例多處。同時，碳纖維發熱產品，碳纖維採暖產品，碳纖維遠紅外也越來越多的被重視。

1. 耐磨性差。

2. 橫向耐衝力差。

3. 就是貴

碳纖維本身不耐高溫，易氧化，不耐磨。但是一般都將其做為增強相，選擇某種基體製備成複合材料，所以碳纖維材料從使用的角度講，有很多優缺點是取決於基體材料的。例如熱固性高分子材料，熱塑性高分子材料等。

1. 成本高，製件量產效率和金屬相比差距明顯。
2. 製件整體成型，出現損壞便是整件報廢，更換。
3. 難以回收，由於碳纖維製件是含碳纖維，樹脂的複合材料，目前還沒有辦法在熱固性樹脂固化之後做到既經濟又穩定的碳纖維回收。碳纖維原絲生產過程中邊角料的回收也只可再用作短纖維複合材料，沒有連續纖維複合材料的應用面廣。
4. 由於大部分樹脂體系不阻燃，且阻燃樹脂研發應用難度比較大，成本較高。

面前極難製取吧