常用T300碳纤维的抗拉强度能够达到3500MP3，是刚的数倍，也要优于多数结构材料，同时还具备一些金属材料所没有的弯曲强度以及剪切强度，碳纤维材料的比强度和比衡量综合能标在现有结构材料中是z高的，是钢材，铝合金、镁合金的理想替代材料。
碳纤维与金属材料z大的不同在于，一般选定一种金属材料其强度z给定的，碳纤维是一种各向异性的结构材料，平行于纤维方向与垂直纤维方向性能不同，所以碳纤维材料能够通过的铺层设计，尽可能的发挥出性能的优势。例如常见的碳纤维板，不同的铺层角度所带来的性能也是不同的。
碳纤维复合材料的强度：
碳纤维看起来非常的柔软,类似于纺织纤维材料,很难想到它会具有优异的力学性能,以常用的T300碳纤维来看,其拉伸模量达到230GPa,
抗拉强度也高达3500MPa ,比强度和比模量综合指标要优于现有结构材料,能够有效满足使用强度所需。现在还有T700级、T1000级 ,具賂更加突出的力学性能。
碳纤维复合材料不像其它单-结构材料,碳纤维结合了两种材料的性能,碳纤维复合材料与金属材料不同点在于, -般选定一种金
属结构材料,其强度是给定的,而碳纤维复合材料是一种各向异性结构材料 ,沿纤维轴方向和垂直纤维方向的性能是不一样 ,所以碳纤维材料能够通过合理的设计,尽可能发挥出力学性能优势。
铝合金是在纯铝中加入各种合金元素制成的,和钢材相比更加轻便,已经使用于航天、汽车、机械、船舶等多个领域。碳纤维是将聚基纤维在高温下预氧化、碳化得到的,不仅重量轻,还由强度高、耐高温、耐摩擦等优点,在民用工业和工业中均有广泛的应用。者两种材料相比,哪种更优越呢?
先来看一下铝合金,它的密度只有2.5~2.88g/cm^3 ,约为钢( 7.85g/cm^3)的三分之- - , 相对刚度大,达到8.5 ,而钢材为1。质量相同的构件,采用铝合金代替钢,能得到更大的刚度。铝合金的抗拉强度比钢材略逊-筹,约160~400MPa ,不过经过适当的热处理后,可达到
700MPa,与低合金钢强度相当。
再来看一下碳纤维材料,它的密度比铝还轻,只有1.7g/cm^3 ,抗拉强度3000MPa ,是钢的四倍以上,弹性模量为230GPa ,热膨胀系数-
1.4~+1.7x10-6.抗震,, X射线的透过率高,由于它是一种各项异性材料,平行于纤维和垂直于纤维方向的性能不同,所以可设计性强，选择不同的铺层的方式可改变产品的性能,适用于多种领域。
碳纤维的使用领域主要有航天航空、文体器材和工业生产三个方面。其中工业生产占了56% ;航天航空占了23%;文体娱乐占了21%。航天航空是碳纤维使用较早的一个领域，飞机的主翼、尾翼、方向舵、行李架、座椅、刹车片;宇宙的太阳能电池板、刹车盘;火箭的喷管、
隔热材料都能使用碳纤维,主要利用的是它质轻、耐热、耐疲劳的优点。文体器材方面可以用来制造钓竿、滑轮、网球拍、羽毛球拍、高尔夫球杆、自行车、游艇等。现在市场上的钓竿,碳纤维材料制造的能占到一半以上,可见它的应用有多广。工业领域的碳纤维产品就比较多了,汽车、车、摩托车、机械、音响设备、纺织器材、建筑材料等都可以用上碳纤维。此外,它还能用来制造脚手架、复合芯电缆、钱夹、钱包、眼镜框等生活常用的小物品。
对于碳纤维的需求量,北美国家,占到36% ,接下来是欧洲国家,占到31% ,日本和中国也有一定的需求量 ,分别占到15%和13% ,其它
国家的需求星就比较少,只有5%左右。中国作为领土面积第三,人口的的国家,市场广阔,随着经济的提高,相信碳纤维的需求还会不断上涨。
