碳纤维被称为“黑黄金”“新材料之王”。棒球棒、网球拍、自行车、汽车、风电叶片、飞机、运载火箭……碳纤维的应用范围十分广泛。

　　一、什么是碳纤维

　　碳纤维，指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。

　　碳纤维是由聚丙烯腈(或沥青、粘胶)等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成的、含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，是目前量产高性能纤维中比强度和比模量最高的纤维，广泛应用于航空航天、轨道交通、船舶车辆、新能源等领域。

　　二、碳纤维特性

　　碳纤维主要由碳元素组成，具有高强度、比重小、耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，其比重不到钢的1/4，强度却是钢的7-9倍。

　　三、碳纤维分类

　　根据原丝种类的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。聚丙烯腈(PAN)基碳纤维较于其他两种碳纤维工艺难度更低，同时拥有优异的成品品质和优良的力学性能，是目前应用领域最广，产量也最大的一种碳纤维，占据市场90%以上的份额。

　　根据丝束大小的不同，碳纤维可以分为大丝束纤维和小丝束纤维，分别对应不同的应用领域。一般48K及以上被称为大丝束(1K 表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝)，主要应用于以风电为代表的工业领域;24K及以下被称为小丝束，主要应用于国防军工、航空航天、体育休闲等领域。

　　【课后练习】

　　1.(单选)碳纤维，指的是含碳量在( )以上的高强度高模量纤维。

　　A.50%

　　B.80%

　　C.90%

　　D.99%

　　2.(多选)碳纤维及其复合材料已广泛应用于航空航天、工程建筑等方面，下列关于碳纤维及其复合材料的特性，说法正确的是( )。

　　A.强度高

　　B.比重小

　　C.易被腐蚀

　　D.具有抗热冲击性

　　1.【答案】C。

　　解析：

　　碳纤维，指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。

　　2.【答案】ABD。

　　解析：

　　碳纤维主要由碳元素组成，具有高强度、比重小、耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等特性。