碳纖維在軌道交通行業的應用

㈠ 碳纖維有哪些應用

高性能碳纖維具有質輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設計性、可復合性等一系列其他材料所不可替代的優良性能，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料。

應用案例：

1、航空航天：美國第四代戰斗機F-22、大型太陽能無人機奧德修斯、翼龍1D無人機、空客A350系列飛機、「啟明星」20米翼展太陽能無人機、A380客機…

來源：《揭秘未來100大潛力新材料（2019年版）》_新材料在線

㈡ 碳纖維在高鐵上的應用，還有多遠

還是比較遠的，因為高鐵事關重大，現階段碳纖維主要是替代一些不是很重要的內外飾件：
車體外殼
車頭罩
轉向架
受電弓滑板
車輛內裝及設備
過渡車鉤
剎車片
設備艙
從目前國際國內的應用情況看，高鐵用碳纖維復合材料的輕量化應用途徑主要表現為以下趨勢：從車體內飾、車內設備等非承載結構零件向車體、構架等承載構件延伸和擴展；從裙板、導流罩等零部件向頂蓋、司機室、整車車體等大型結構發展。雖然從整體上看，碳纖維復合材料用量和比例正大幅提高，但是和汽車、航空等領域相比，碳纖維復合材料在高鐵中的應用才算剛剛起步，在技術合作、項目研發等方面亟需更多步伐堅定、目標明確的實際行動。

㈢ 碳纖維材料在實際生活中有哪些應用

碳纖維用途

比鋁還要輕，比鋼還要硬，比重是鐵的1/4，強度是鐵的10倍，這就是世界范圍內炙手可熱高科技材料碳纖維。隨著其用途日益多樣化、核心化，全球航天航空、體育休閑和工業應用中碳纖維替代鋼鐵廣泛採用。

由於碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高，成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究，其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

飛機和汽車製造

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％～30％，硬度卻是鋼材的10倍以上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—「音速巡洋艦」，約60 %的結構部件都將採用強化碳纖維塑料復合材料製成。

我國自行研製的碳纖維復合材料剎車預製件，其性能已全面達到國外水平。採用這一預製件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備於國防重點型號的軍用飛機，並在B757-200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。

體育休閑用品

體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。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、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。

風力發電機葉片

如今，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。

碳纖維加固建築結構

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術，並開始進行相關研究。由於其巨大的技術優勢，近幾年，上海悍馬建築科技有限公司聯合清華、同濟、復旦等國內高校相關學者、教授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。由於我國具有世界上最為巨大的土木建築市場，碳纖維加固材料基本都使用上海悍馬的。如：東方明珠、蘋果（上海）研發中心、上海環球國際中心、白雲機場、上海世博園等。

其他應用

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。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

㈣ 碳纖維產品可以應用那些領域

碳纖維可加工成紡織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、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。1994年至2002年左右，隨著從短纖碳纖維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進入軍用和民用領域。現在國內已經有使用長纖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，碳纖維遠紅外理療產品也越來越多的走入尋常百姓家庭。
碳纖維是軍民兩用新材料，屬於技術密集型和政治敏感的關鍵材料。以前，西方國家的巴黎統籌委員會(COCOM)，對當時我國實行禁運封鎖政策，1994年3月，COCOM雖然已解散，但禁運封鎖的陰影仍籠罩在上空，先進的碳纖維技術仍引不進來，特別是高性能PAN基原絲技術，即使我國進入WTO，形勢也不會發生大的變化。因此，除了國人繼續自力更生發展碳纖維工業外，別無其它選擇。因此，國外尤其是碳纖維生產技術領先的日韓等國對中國的碳纖維材料及製品的出口一直保持相當謹慎的態度，只有為數很少的中國企業能夠與其建立合作關系，擁有其產品的進口渠道。
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，製成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域，在要求高溫、化學穩定性高的場合，碳纖維復合材料都頗具優勢。
碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要而產生的，現在還廣泛應用於體育器械、紡織、化工機械及醫學領域。隨著尖端技術對新材料技術性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纖維相繼出現，這在技術上是又一次飛躍，同時也標志著碳纖維的研究和生產已進入一個高級階段。

㈤ 碳纖維一般都應用於哪些方面

碳纖維的話，它的用法是十分的廣泛，有一些是用在摩托車的面板，幹上有一些是用在小車的面板看一下，有一些用在魚竿上。

㈥ 碳纖維現主要用於哪一領域

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。碳纖維增強的復合材料可以應用於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。
復合材料
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，構成復合材料。碳纖維已成為先進復合材料最重要的增強材料。由於碳纖維復合材料具有輕而強、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。 [11] 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復合材料最重要的增強材料。 [2] [4]

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、鐵路公路橋梁、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 [29] 。

航空航天
碳纖維是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略基礎材料。將碳纖維復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復合材料。
碳纖維復合材料在新一代戰斗機上也開始得到大量使用，如美國第四代戰斗機F22採用了約為24%的碳纖維復合材料，從而使該戰斗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復合材料製成，其中包括機翼。
中國自行研製的碳纖維復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制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銹的問題。 [11] 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復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。 [3] [27] [30]
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%的碳纖維復合材料。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梁稱為重要結構材料，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。 [11]

汽車材料
碳纖維材料也成為汽車製造商青睞的材料，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。
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沖擊性比鋼鐵強，特別是用碳纖維做成的方向盤，機械強度和抗沖性更高。在復合材料的配合下，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准低造成歷史遺留問題，一些建築由於使用功能的改變，難以滿足當前規范使用的需求，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。

體育用品
碳纖維在運用在運動休閑領域中，像球桿、釣魚竿、網球拍羽毛球拍、自行車、滑雪杖、滑雪板、帆板桅桿、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。 [11]

㈦ 碳纖維在生活領域有哪些應用

你好，它的應用很廣泛啦，大到飛機、火箭、國家電網的電纜，小到遠紅外理療產品、高爾夫球桿、漁具、網球拍、羽毛球拍、自行車……

——————————您的採納，就是對我的最大的支持，謝謝！—^-^———————————

㈧ 碳纖維主要應用在哪個方面

20世紀60年代，日本科學家首先用聚丙烯纖維作原料製得了碳纖維。現在，碳纖維一般採用腈綸或粘膠原絲，經加熱、高溫化學處理後製得。

碳纖維的最大優勢是強度高。在無氧的情況下，它的使用溫度可高達1500～2000℃，溫度越高，它就越顯「英雄本色」——堅強不屈，故有「烈火金剛」之美稱。讓我們具體介紹一下吧！

在540℃時，碳纖維的抗拉強度為每平方毫米110～320千克；在1650℃時，它的抗拉強度反而達到180～600千克；不但不減少，反而增加了。即使在3000℃的高溫中，碳纖維仍然能保持原來的狀態。它的另一個優勢是，比重遠比各種金屬輕，因此，碳纖維和金屬、陶瓷熔合而成的復合材料，是製造宇宙飛船、火箭、導彈和高速飛機必不可少的材料。在美國著名的「哥倫比亞」號太空梭上，3個火箭推進器的關鍵部件——噴嘴，以及最先進的MX導彈的發射管，就是用碳纖維復合材料製成的。

另一位「烈火金剛」的原名叫防燃纖維。眾所周知，棉、毛、麻、絲，都經不起火烤。化學纖維熔點不高，也難以防燃。石棉纖維雖能防燃，但材質過硬，穿著不舒服。碳纖維雖能防火，可成本高。一般的防燃服裝，多數是用防火的粘合劑、特種樹脂等，噴塗在織物表面製成。盡管防燃效果不錯，但衣服重量卻增加了好幾倍，穿在身上簡直是活受罪。

那麼，怎樣才能使人們滿意呢？

為了使衣服不怕火，可以用防燃纖維來製作。所謂防燃纖維，是在化纖內部加入阻燃劑而製得的。例如，在普通滌綸中，可添加金屬離子阻燃劑。用防燃化學纖維製成的服裝，既像普通衣服一樣輕盈柔軟，又具有防火的功能，為具有特種需要的人們解除了後顧之憂。這種新穎防燃服裝特別適宜於消防人員。

㈨ 碳纖維有什麼優缺點，可以應用到什麼領域

碳纖維復合材料在汽車領域的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等，可有效降低汽車自重並提高汽車性能。
1、成本太高

與鈦合金相比，碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及，一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍，而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的製作過程需要很多的手工，並且報廢率很高，造成成本的大量上升。

2、變形幾乎無法修復

這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由於碳纖維復合材料並不具備金屬材料的延展性，所以一旦出現了由外力導致的形變，也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的，那麼碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下，裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。
3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜

一般來說，框架式的車身在設計時，只需要對車身整體進行結構設計，因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義，各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化，即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板，性能放在哪都是一樣的。那麼在設計過程中，金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看，只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況，碳纖維復合材料的特性是各項異性。

4、碳纖維材料的壽命短

當然碳纖維本身是沒有問題的，問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱於金屬。光老化、高低溫、酸鹼性都會加速其老化過程，繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。

㈩ 碳纖維布可以應用在哪些領域

應用領域還比較多：
1、飛機和汽車製造
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％～30％，硬度卻是鋼材的10倍以上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—「音速巡洋艦」，約60 %的結構部件都將採用強化碳纖維塑料復合材料製成。
我國自行研製的碳纖維復合材料剎車預製件，其性能已全面達到國外水平。採用這一預製件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備於國防重點型號的飛機，並在B757-200型民航飛機上使用，在其它機型上的使用也在實驗考核中，並將向高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。
2、體育休閑用品
體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。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、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。
3、風力發電機葉片
如今，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。
4、碳纖維加固建築結構
我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術，並開始進行相關研究。由於其巨大的技術優勢，近幾年，上海悍馬建築科技有限公司聯合清華、同濟、復旦等國內高校相關學者、教授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。由於我國具有世界上最為巨大的土木建築市場，碳纖維加固材料基本都使用上海悍馬的。如：東方明珠、蘋果（上海）研發中心、上海環球國際中心、白雲機場、上海世博園等。
5、其他應用
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。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。
碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。