PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量，它的耐高温、耐腐蚀性能良好，导电导热性好，是国际技术领域不可缺少的原料，被广泛应用于航空航天、军事、体育用品、等领域。 目前国际碳纤维已经发展到了T1000级别，由于技术垄断限制，我国T800碳纤维还尚处于实验室研制阶段。

我们就拿日本东丽公司生产的PAN基碳纤维为例，牌号为T300-3K、M40J-6K ，-般可简称为T300和M40J。经过科学的仪器检测， M40J的强度和模量比T300高约25%和60%。而断裂应变比T300低20% ，密度稍高于T300。M40J碳纤维的含碳量比T300的高，而含氮量低于T300碳纤维，

它的表面活性基团比T300碳纤维低，且有大量的长而浅的沟槽，而T300碳纤维虽然也有大量沟槽，但是相对来说短而深。

通过电子显微镜我们可以发现，两种碳纤维的断面形状都较规整，晶粒细密均匀，无裂纹、孔洞， T300近圆，而M40J部分呈现出形， T300有明显的皮芯结构，而M40J径向结构比较均匀，皮芯结构不明显，这是M40J此T300力学性能高的原因之一。

M40J和T300碳纤维的表面官能团主要为羟基、羰基 ，但是这两种碳纤维表面成分也有差异，它们的活性碳原子比例分别是0.540和0.204。M40J的表面活性比T300低，这是影响碳纤维复合材料宏观性能的原因之一。

从化学成分来看， M40J碳纤维含碳量在99.12% ， T300的含碳量在93.68%左右，前者含氮量在0.074% ，后者含氮量约5.964%。此外都含有少的氢和氧。可以推断出M40J的终热处理温度比较高，大于2000°C ，微观结构比较稳定，有利于碳/碳材料复合过程中纤维强度的保持率和利用率。

碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成，拥有可设计性强、强度高、重 星轻、热膨胀系数低等特点，可作为结构件或功能件使用，是一种新兴材料，下面就就来将碳纤维复合材料结构件与传统的金属构件性能比较一下。

1、比度比模量:碳纤维增强环氧树脂基复合材料的轻质高强性能为显著，其比强度比钢材高5倍，比铝合金高4倍，比模则是钢、铝的

4倍，这样性能优越的材料如果合理使用在结构构件中必然会有助于解决许多传统材料无法解决的难题。

2、耐疲劳性:通常金属材料疲劳强度*限是其拉伸强度的30% ~50% ，而碳纤维复合材料的疲劳强度*限为其拉伸强度的70%~ 80% ，说明在长期交变载荷条件下工作时，其构件的寿命高于传统材料构件。

3、阻尼减震性:受力结构的自振频率除了与形状有关外，还同结构材料的比模量平方根成正比，根据对比模的分析可知。碳纤维复合材料比金属有更高的自振频率，匹克球拍，且其界面有较大的吸收振动的能力，因而材料的阻尼较高，这些特性都有利于提高复合材料结构的*震性能。

4、*损安全性:研究表明，高埗匹克球拍，碳纤维复合材料的*需经历基体损伤、开裂、界面脱粘、纤维断裂等-系列过程， 当少数增强纤维发生断裂时载荷又会通过基体的传递分散到其它完好的纤维上去，这些过程都能降低灾难性*突然发生的机率。而金属产生裂纹后损伤不断加重，外力并不能均匀分散。

　碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4，但强度却非常强。而且其耐蚀性出类拔萃，是新一代增强纤维。碳纤维广泛用于民用、、建筑、航天以及*跑车领域。

　　车架优点

　　碳纤维车架的特征是「轻、钢性好、冲击吸收性好」，但是，充分发挥碳纤维的优异性能，在技术上看起来不是那么容易，各碳纤维材料厂家之间的品质差异也较大。自行车厂家考虑到成本问题，不大可能使用高等级的碳纤维来制作车架。复合材料运动器材虽然存在上述的现实问题，但是碳纤维车架还是具有其他素材所没有的优点，麻涌匹克球拍，可以制造8、9kg左右的轻量自行车，这种碳纤维轻量自行车，登坡时体现其优点，登坡顺利而爽快。而不会像一些轻的铝合金车架，登坡时感到有一种向后拉的力量。

　　(1)可以制作重量轻的车架（复合材料运动器材）

　　碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架非常轻，这是它的密度和强的拉伸强度构成的。

　　(2)可以制造各种形状的车架（复合材料运动器材）

　　碳纤维的基本成型方法是，在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以制成各种形状的车架，虎门匹克球拍，如TREK的Y车架。

　　(3)冲击吸收性好

　　碳纤维用来制作*者运动时用的假腿，或者特殊的弹簧等被用在各领域。利用它的吸收冲击力优异的性能，制作不用避震器的自行车。如SCOTT厂的ELEVATED车架是的。但是各个厂家之间的品质差异较大，有的很硬，因此这种车架乘骑后才能知道好或者不好。

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