碳纤维有多细？

碳纤维到底有多细？

碳纤维的直径在5到10微米之间。说到这里，有点很难想象，对吧？所以，让我们把它们与所有人类都有的东西——头发相比较！

下面有一张很明显的图片，很容易将两者进行比较。这就会使你意识到碳纤维到底有多细，人的头发直径约为40-120微米。

如果你认为人的头发是一种非常脆弱的材料，那么你就错了！它几乎完全由一种叫角蛋白的蛋白质组成，角蛋白的极限抗拉强度约为钢的一半（200MPa）。如果你是在测试单根绳子的拉力，你只能测到大约100克的力。

回到碳纤维，直径小是至关重要的，因为它可实现更高的石墨含量。这样，3D结构中缺陷集中的概率就大大降低了，通常而言碳纤维的机械性能与其长丝直径成反比。

碳纤维的首次应用是什么？

事实上，碳纤维要比你想象的要古老！第一批碳纤维可追溯到1860年！而在1879年，一个叫托马斯·爱迪生的人选择了碳纤维来制造灯泡灯丝。当时，它们不是以石油为基础的。取而代之的是，它们是通过棉花或竹丝的热解来生产的。这些细丝在高温下热处理从而实现碳化。

但是，为什么它们会被选中？答案很简单，与高强度无关！

当时，爱迪生注意到它们的高耐热性使它们成为理想的电导体。然而，不久之后，钨丝在20世纪初成为灯泡灯丝的首选，碳纤维在接下来的50年左右时间里被淘汰。

20世纪60年代，一位名叫Akio Shindo的日本研究人员成功地利用聚丙烯腈（PAN）作为前驱体来制造碳纤维。通过这种方法，他的团队能够使用更具成本效益的生产方法，生产出碳含量约为55%的灯丝。这项新技术使碳纤维得以复兴，但这一次，它们被保留了下来!

第一辆碳纤维自行车诞生于何时？

就像任何体育运动一样，追求最佳的竞争往往会带来任何可能的创新，而正如所有复合材料爱好者都知道的那样，碳纤维始终可以帮助实现这一点！

第一辆全碳纤维商用量产自行车是最具标志性的Kestrel 4000，它于1986年发布。在此之前，自行车行业对碳纤维的使用仅限于将碳纤维管粘在铝耳上。

1989年环法自行车赛开始了引发了碳纤维革命。在接下来的十年里，金属自行车继续在巡回赛中占据重要地位，但成功率不断下降。上一次使用钢制自行车赢得巡回赛冠军是在1994年，最后一次使用非碳纤维自行车（这次是由铝制成的）是赢得了1998年的比赛。碳纤维复合材料可实现进一步的重量优势以及更多的空气动力学形状，这是金属所无法做到的！

来源：碳纤维及其复合材料技术 ，作者钱鑫

文章来源：复材云选圈

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