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碳纤维材料与碳纤维的区别

发表时间：2024-07-28 15:38:46 来源：网友投稿

我们所说的碳纤维，其实是对碳纤维增强复合材料的简称，与真正的碳纤维是有区别的。所谓碳纤维是指一根根的碳纤维丝束，而碳纤维增强复合材料，是很多碳纤维丝束按照一定的方向排布，然后将它们与树脂、陶瓷、金属等基体混合连接在一起，不同的碳纤维复合材料之间千差万别。

原始的碳纤维其实更像布料，可以弯折，可以卷成一卷。而在碳纤维复合材料的应用中，纤维的排布既可以是单一方向的，也可以是多方向交叉叠加的。例如在一些碳纤维制品上我们常会看到的斜纹和平纹。

碳纤维的分布密度会对碳纤维复合材料的性能产生直接影响。简单说纤维越密，单位体积内的纤维越多，沿纤维方向的强度就越高；反之，纤维越疏，单位体积内的纤维越少，最终碳纤维材料的强度也就越低。所以我们可以通过调整纤维体积比来控制碳纤维材料的使用性能。

同样是金属材料，铜的韧性虽然比钢材好，但是强度却明显不如钢材，铝合金的塑性好，强度接近甚至超过不锈钢。再比如同样的纤维复合材料，碳纤维 CFRP 的强度要明显高于玻璃纤维 GFRP，但是碳纤维的韧性要差一些。就拿碳纤维和我们常见的钢材来说碳纤维的强度在400MPa-800MPa左右，而普通钢材的强度为200MPa到500MPa，并没有达到数倍乃至十倍。

事实上对于大多数碳纤维复合材料来说测试的强度虽然可能比钢材要好很多，但并没有达到天差地别的程度。我们可以比较一下一般的碳纤维和一般的钢材。比如说我们可以看一下强度和断裂能量的对比。简单说我们用不同材料做成相同大小的筷子一样的圆柱体。所谓强度就是拉断这根筷子所需要的力，而所谓断裂能量就是用一个大铁锤砸断这根筷子所需要的能量，一定程度上体现的就是材料的抗冲击能力。

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