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碳纤维，材料 碳纤维 科学 工业，碳纤维（英语：Carbon fiber），又称石墨纤维，是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维，为化纤的高端品种。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。它是由约5-10微米直径的纤维构成的材料和主要由碳原子的构成。它比重不到钢的14，但强度却非常强。为了产生碳纤维，碳原子在晶中体被键合在一起，那些和作为晶体取向有更多或更少的平行排列的纤维长轴给了纤维高强度与体积的比值（以它的大小使之强壮）。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。几千碳纤维集束在一起形成一个纤维束，其可以单独使用或编织成织物。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维的特性，如高硬度，高强度，低重量，高耐化学性，耐高温和低的热膨胀，使其在航空航天，土木工程，军事，赛车与其他竞技体育运动很受欢迎。碳纤维广泛用于民用、军用、建筑、航天以及超级跑车领域。然而，相对于类似的纤维，例如玻璃纤维或塑料纤维，碳纤维是相当昂贵的。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。碳纤维通常与其他材料结合以形成复合材料。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。碳纤维也被复合于其它材料，如石墨，以形成碳-碳复合材料，它具有非常高的耐热性。