碳纤维是一种轻质高强度的材料，在汽车和飞机上就有很多碳纤维材料组件。它可以被用来制造几乎任何东西，自行车、高尔夫球杆甚至钱包，都可以用碳纤维制造。不过由于其制备工艺的复杂性和原料的高成本，目前碳纤维应用还不广泛。
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1. Complex process</p
碳纤维也可以被称为“复合材料”，它是一种非常精巧的材料，具有非常卓越的性能。在同等尺寸大小下，碳纤维往往比金属的硬度更强，密度更小，这就是为什么碳纤维常常被用于车体外板和喷射式涡轮当中的原因。硬度这个性质其实包括了很多衡量指标。具体来说，碳纤维的抗张强度（即对抗拉伸的能力）是钢的4倍，铝的8倍。而它抗弯曲的能力也比钢材和铝材大得多。并且，尽管碳纤维强度很大，但是它的质量却并不重，相反地，碳纤维的质量只有同体积钢的三分之一。
碳纤维的优异性能得益于它的组成物和制备时添加的胶或环氧树脂，碳纤维是由处理过的碳素长丝制成的，碳丝的厚度比人的头发还要细。制备时添加的环氧树脂能够让各种材料充分混合，并“硬化”。其制备方法大同小异，都需要经过上述的“原丝制备和上浆”过程。
没有添加树脂的原丝还称不上是碳纤维。将碳纤维浸泡在环氧树脂中，并用使之成型。长线轴中的原丝是被冷处理过的，为了防止树脂固化，而当这些原丝被放置在模具表面上时，机械会瞬间加热它，让它马上固化。
在经过原丝制备、上浆处理后，等到碳纤维固化了，产品就真正做好了。碳纤维在固化过程中可能会发生化学反应，生成原丝材料中不含碳的物质，导致纤维颗粒之间的团聚作用力更加强。
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2. Why is it “carbon” fiber?</p
碳纤维往往在需要刚度和轻质的地方却是无可替代的，这可能是因为碳原子的特性，科学研究表明碳原子非常容易和其他原子成键。
碳元素是一种非常有意思的元素，自然界中坚硬的东西（金刚石）是碳单质，硬度低的物质之一（石墨）也是碳单质。一般来说，用碳制备的材料和用其他单质制得的材料物性一样，都跟原子/分子成键的方式以及原子/分子团聚的方式有关。
碳原子间的成键方式决定了材料的性质� For graphite materials, carbon atoms are stacked layer by layer. The bonds between carbon atoms on the same plane are very strong, but the bonds between carbon atoms between planes are relatively weak, which makes graphite materials very easy to separate (and also makes Graphite conducts electricity very well) For diamond, the bonds formed by carbon atoms are three-dimensional, and the unit cell belongs to a tetragonal lattice. Although the bond energy of a single bond is lower than that of graphite, its bond energy is the same in all directions (except for surface atoms). , so the material appears much harder overall �</p
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3. The “carbon fiber flower” blooming on the loom</p
碳纤维的布状纹理和结构决定了它无法轻易成型，而成型是制备过程中必须经过的一步。通常情况下，碳纤维是被织布机“纺织”成型的。
不过除了这种纺织成型的方式外，还有一种利用模具成型的方式。碳纤维“布”通常都会有特殊的纹理和图案，这些导致了布本身的性质有差异。对某种特定的布，它可能在水平和竖直方向上的抗拉强度都不错，但在对角线放上却很容易发生形变。不同的碳纤维布会在不同的轴方向上体现出抗拉性，但总有一个方向的抗拉强度并不高。
尽管近几年受到世界范围内石油价格波动和区域经济大幅度变动的影响，以石油为主要资源的聚酯产业链依然以年均3%的发展速度增长。据分析，近3年至今后的几年内，包括PET、PBT和PTT等以二元酸和二元醇为主要原料的世界聚酯产能将突破8000万t。从品种和消费统计来看，PET纤维的增幅略有下降，但仍将占据总量的60%，非纤聚酯的占比接近30%，回收再生聚酯则占10%。2014年，世界聚酯消耗量超过7580万t。
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4. “Defects” of carbon fiber</p
碳纤维材料也有一个缺点，那就是它的脆性可能很大。尽管碳纤维的强度很高，但是它的晶格结构比刚和铝更容易破碎。
为什么不用碳纤维来制备所有的东西呢？跟成本有很大关系。碳纤维的制备工艺决定它并不能像其他化工产品一样大量生产，它的工艺流程非常的复杂（包括原��preparation, sizing, curing). In addition, the raw materials used in carbon fiber preparation are not cheap.
所以，这并不是碳纤维材料的问题，只要负担得起高昂的成本，你可以用碳纤维制造任何你想要的物品� �比如买自行车，只要你愿意付比铝材自行车多3到10倍的价钱，那么你当然可以拥有一辆碳纤维自行车� Carbon fiber materials are very common in imported vehicles. Even some very affordable cars, such as the Chevrolet Corvette, also use carbon fiber materials. As long as you don’t care about the price, you can buy various carbon fiber components for your car. You can buy various carbon fiber daily necessities for yourself �</p
特别是在航天等高科技领域，碳纤维的性价比是非常高的� �新的空客和波音飞机（波音787和空客A350）的扇涡轮片都使用大量的碳纤维材料� �碳纤维卓越的性能，轻质、强度高，完全抵消了制造成本高的瑕疵� During the production process of the 787, Boeing found that carbon fiber materials generally do not have weld lines or cracks like metal materials. However, stress cracks were found in the wing panels of 42 aircraft waiting for delivery, and they had to be replaced. Rework, the reason shows that there is no filling gasket between the gaps, resulting in excessive stress. �看来新材料的应用也是一项很有挑战性的工作�
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