碳纤维复合材料应用领域

复合材料的用量已成为权衡军用配备先进性的重要标志。

复合材料的兴起丰厚了当前材料家族。尤其是具有高强度、高模量、低比重碳纤维加强复合材料的呈现，使其成为各类军民配备重要的候选材料之一。

美国国防部在2025年国防材料展开预测中提到，只需复合材料可以将强度、模量和耐低温的目的在现有根底上同时进步25%以上。

正是如此，复合材料正成为航空以及国防配备的关键材料。

       一、航空航天范围

纤维加强复合材料在飞机上的运用最早可以追溯到30年前，美国海军F-14和空军F-15战役机尾翼局部采用硼纤维环氧树脂材料。在这之后，人们发现了碳纤维复合材料的优异功用，末尾逐步运用在军队及运输机上。

碳纤维复合材料初次被运用在飞机上，主要是一些二级构造，包括整流罩、控制仪表盘和小的机舱门。但随着工艺技术的提高，碳纤维复合材料也逐步被用于机翼、机身等其它局部。

航天工业之所以选择运用碳纤维复合材料，不只是由于这种材料可以减轻机身分量，同时其具有耐腐蚀、抗疲劳等优秀特性。但是与传统金属材料相比，碳纤维复合材料由于本钱过高依然未被普遍运用。

二、汽车工业

碳纤维复合材料的材料功用及展开趋势顺应了汽车工业轻量化的展开需求，特别是随着新动力汽车的展开，碳纤维复合材料在汽车上将提高越来越普遍的运用。

鉴于碳纤维复合材料具有的优异功用，目前当前逐步末尾被运用到国外汽车内外饰、底盘以及电器元件当中。

将来，碳纤维复合材料以及热塑性复合材料等在汽车工业上的运用将替代传统的金属零部件。

       三、陆地船舶

上世纪40年代，美国海军初次将碳纤维复合材料用于船舶建造。得益于它在海水环境中表现出的优异功用，在陆地船舶中的运用十分普遍。

复合材料优异舒适性的设计理念和无缝船体的优势进一步推进了各种复合材料船舶的开发。

近年来，碳纤维复合材料在船只上的运用不时添加，次要包括船壳、地板、甲板、舱壁，以及管道零碎、油箱等下层修建。

碳纤维复合材料的运用不只降低了制造和维修本钱，改善外观，还可以减轻吨位，进步平安性。

四、风力发电

在风力发电范围，复合材料是制造风力发电叶片及其它重要构造部件的次要材料，叶片90%以上分量由复合材料组成，可以满足开发大型化、轻量化、高功用、低本钱的发电叶片的要求。

随着大丝束碳纤维的普遍运用，碳纤维价钱的降低，碳纤维在大型叶片中的运用已成为一种趋向。

将来风力发电叶片制造中，碳纤维替代局部玻璃纤维运用于叶片、且用量逐渐添加是高功用碳纤维复合材料展开的一定后果。

体育用品

目前，碳纤维加强复合材料在体育器材范围已构成了较大的市场。

随着体育运动对运动器材越来越苛刻的要求，将碳纤维加强复合材料运用到体育用品中来是21世纪体育器材的一大趋向。

自行车

20世纪80年代中期，意大利、法国、英国和美国相继开发成功了用碳纤维管和铝合金接头粘接成车架的碳纤维自行车。

其车架分量较铬钼钢车架轻，强度、刚度却比铬钼钢车架高，因而一经研制成功，便被用作专门的竞赛用车。

曾取得女子自行车公路赛冠军的德国著名车手乌尔里希的“坐骑”就是用碳纤维加强复合资料作的支架，质量仅7.5 kg。

目前普通运用树脂传递模塑工艺(RTM)来批量消费自行车。

高尔夫球杆

1972年美国Shakespear公司用长丝缠绕法制成高尔夫球杆，同年，美国的G．Brewer采用CFRP(碳纤维加强复合材料)制成球杆，尔后，为了顺应球的飞行间隔和方向坚决性要求，在分量、尺寸和负荷等方面加以改善。

如今高档的高尔夫球杆，采用碳纤维复合材料，密度小，强度高，弹性高，耐冲击，使高尔夫球杆变得可屡次反复运用，而且也使运发起可充沛发扬挥杆打球的力气和技术。

钓鱼竿

碳纤维加强复合材料制成的钓鱼竿比GFRP制品或竹竿都要轻得多，使其在撒竿时耗费能量少，而且撤竿距比后者远20%左右。

CFRP所制的钓鱼竿长而好，刚性大，钓鱼竿在弯曲之后能迅速恢复，使其传递钓饵的觉得较为灵敏。

如今已有商品销售，用碳纤维加强塑料还可以制成渔具的卷铀，其分量不跨越140克，但它的疲劳强度高，耐摩擦，因此运用寿命

长。

网球拍

目前世界上高、中档网球拍大多是用碳纤维复合材料制成的。最早把碳纤维运用于网球拍的是1974年美国Chemold等公司。

碳纤维复合材料可制大型网球拍，减震吸能功用好，设计自在。与其他材料相比，碳纤维运用于网球拍有以下劣势：

①可制造大型网球拍：与过来木制的相比，在异常分量下，球拍面积可添加1.5倍左右，网线的张力比普通拍进步2O%～45%。

②减震阻尼功用好：碳纤维复合材料的减震阻尼功用鹤立鸡群，它不易起振，起振后也易停振。

③设计自在度大。

羽毛球拍

碳纤维加强复合材料刚成的羽毛球拍其特点是分量轻、刚性大、防止了木制品因其刚性缺乏而构成的断把景象，同时它还具有与上述网球拍一样的优点。

滑雪板

用碳纤维加强复合材料制造的滑雪板，其特点是刚性大，耐摩擦，在转弯、斜坡和越野赛中脚底用力较小。用CFRF制造的滑雪杖在运动界也享有盛名。其特点是刚性大、分量轻，普通在150克左右。