碳纖維幾乎在每天都會出現新的應用。這種始于半個多世紀前的一種高性能材料如今已成為我們日常生活的一部分。現在,它可以多種形式出現在應用領域,如可以編織成形為管狀和片材,用于建筑領域,也可以作為常規纖維用于纏繞長絲。
航空航天
碳纖維已經隨航天器登上了月球,但是它也被廣泛用于飛機零部件和結構中,其優越的強度重量比遠遠超過了任何金屬。碳纖維中有30%用于航空航天工業,從直升機到滑翔機再到從噴氣式戰斗機,碳纖維正在發揮著不可替代的作用。
體育用品
碳纖維在體育用品中的應用范圍也極其廣泛,從跑步鞋到冰球桿、網球拍和高爾夫球桿。由于碳纖維的高強度和對結構損害的高承受能力,在高速賽車上它已經挽救了許多生命。它也可以用在安全帽中,適用于攀巖、騎馬和摩托車騎士,而實際上,在任何有頭部受傷危險的運動中均可以使用碳纖維。
軍事
碳纖維在軍事領域的應用非常廣泛,從飛機、導彈到防護頭盔,目前由于顯著的輕量化和增強效果,碳纖維幾乎可用于所有軍事設備。無論是士兵的個人裝備還是野戰醫院等,使用碳纖維后節省的重量意味著每加侖汽油移動速度或質量更大。
幾乎每天都會有一項新的軍事產品采用了碳纖維,而最奇特的軍事應用是小型無人機中的小型拍打機翼,它主要用于監視任務。當然,我們并不了解所有軍事用途,所以某些碳纖維用途將始終是“黑色行動”的一部分。
家用碳纖維
無論是樣式還是實際應用,碳纖維在家庭中的用途都超乎想象。對于那些注重時尚的人,可能會想要一個由碳纖維制成的閃亮黑色浴缸或茶幾,那么就可以立即實現。而iPhone的保護套、筆甚至是領結由于碳纖維的外觀獨特而性感,似乎已經屢見不鮮。
醫療應用
相對于傳統的材料,碳纖維在醫療領域具有許多優勢,包括碳纖維具有“射線可透性”即對X射線透明,并且在X射線圖像上顯示為黑色。目前碳纖維已經廣泛用于各類成像設備結構中,以支撐接受X射線或放射治療的肢體檢測。
目前正在研究的一款產品是碳纖維增強膝蓋受損的十字韌帶,但碳纖維最有前景的醫學應用可能是假肢。當國際田徑聯合會未能禁止南非運動員OscarPistorius參加北京奧運會時,因為碳纖維右腿假肢給他帶來了不少的優勢,對此仍然有很多爭論。
汽車行業
隨著成本的降低,碳纖維在汽車領域中的應用也越來越廣泛。目前許多款超級跑車車身已經大量采用了碳纖維材料,但其更廣泛的用途可能是在內部部件上,例如儀表外殼和座椅框架。
環境應用
作為化學凈化器,碳材料本身就是一種強大的吸收劑。當吸收有害化學物質時,表面積很重要。對于給定的碳纖維重量,其表面積要明顯比顆粒大。雖然目前我們看到多數是活性炭顆粒被用作墊料和水凈化,但碳纖維在環境凈化領域應用的潛力還是顯而易見的。
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