碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種的力學性能優異的新材料。碳纖維拉伸強度約為2到7GPa,拉伸模量約為200到700GPa。密度約為1.5到2.0克每立方厘米,這除與原絲結構有關外,主要決定于炭化處理的溫度。一般經過高溫3000℃石墨化處理,密度可達2.0克每立方厘。再加上它的重量很輕,它的比重比鋁還要輕,不到鋼的1/4,比強度是鐵的20倍。
碳纖維的熱膨脹系數與其它纖維不同,它有各向異性的特點。碳纖維的比熱容一般為7.12。熱導率随溫度升高而下降平行于纖維方向是負值(0.72到0.90),而垂直于纖維方向是正值(32到22)。
碳纖維的比電阻與纖維的類型有關,在25℃時,高模量為775,高強度碳纖維為每厘米1500。這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強度和比模量。
碳纖維除了具有一般碳素材料的特性外,其外形有顯着的各向異性柔軟,可加工成各種織物,又由于比重小,沿纖維軸方向表現出很高的強度,碳纖維增強環氧樹脂複合材料,其比強度、比模量綜合指标,在現有結構材料中是最高的。
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