1970年代末，一級方程式車隊對碳纖維復合材料產生了濃厚的興趣。隨后邁凱輪（McLaren）次使用了碳纖維復合材料，1981年制造的MP4/1–先鋒一級方程式賽車由碳纖維復合材料制成（總重585千克/1289磅）。如今，幾乎每輛一級方程式賽車都是用碳纖維制成的。

 

　　邁凱輪也是使用碳纖維制造公共道路用汽車的先驅。1994年，邁凱輪推出了一款以一級方程式命名的賽車——邁凱輪F1。這輛車的車身重約100公斤/220磅，是2005年以前快的汽車。

　　隨后，邁凱輪F1（388.5公里/小時/241英里/小時）創造的紀錄被另一輛由碳纖維復合材料制成的汽車——科尼賽克CCR（Koenigsegg CCR）打破，終CCXR型汽車達到了395公里/小時速度。

　　隨著時間的推移，碳纖維在賽車和摩托車車身、自行車車架、滑雪板、網球拍、釣魚桿、游艇桅桿等生產中無處不在。

　　在諸如汽車等工業應用中，碳纖維復合材料之所以能夠替代傳統金屬材料，主要取決于以下幾項優異特性：

　　低密度、輕質

　　碳纖維復合材料具有低密度、低質量的特點。碳纖維復合材料的密度為1.55g/cm?（按環氧樹脂30%，碳纖維70%計算），相比之下鋁的密度為2.7g/cm?，鈦為4.5g/cm?，鋼為7.9g/cm?。

　　關于材料的重量，它在實際中是什么意思？例如，按照同樣尺寸結構材料考慮一個1×1米厚、1厘米（10毫米）厚的薄板，根據材料的不同，該板材的質量如下：

　　碳纖維復合材料構件重量15.5kg；

　　鋁構件重量27kg；

　　鈦構件重量45kg；

　　鋼構件重量79kg。

　　換言之，碳纖維復合材料的重量將比鋁的重量輕42％，比鈦的輕3倍，比鋼的輕5倍。

　　碳纖維復合材料的質量比鋁低42％，比鋼低5倍

　　高剛度

　　碳纖維復合材料具有高剛性。采用標準織物和0/90編織工藝，并通過預浸料技術制備的碳纖維復合材料剛度為90.5GPa（楊氏模量），而鋁則為69 GPa。此外，碳纖維復合材料比相同厚度的鋁材料輕42%，以上計算是指相同厚度的組件。

　　如果將重量放在位，并且設計工程師不得超過1kg的重量限制，則由標準織物（斜紋布）制成的碳纖維復合材料將提供比鋁和鋼高2倍的剛度，并且在使用時，如果是單向織物，則幾乎高4-5倍。

　　碳纖維復合材料的高剛度和低密度的特定，加工相同重量的產品，可以更厚。例如，對于1.5mm厚的鋼元件，由鋁制成的同一零件的厚度為4mm，而由碳纖維制成的零件的厚度為7mm。簡單地說，材料厚度增加2倍，而剛度大約是原來的8倍。這為通過使用碳纖維減輕重量提供了許多機會。

　　低熱膨脹

　　碳纖維復合材料的熱膨脹系數（CTE）很低。碳纖維在20℃下的線性熱膨脹系數為2（10??/°C）。相同溫度20℃下其他結構材料對比如下：

　　▲  鈦金屬 8（10??/°C）；

　　▲  鋼11（10??/°C）；

　　▲  不銹鋼為17（10??/°C）；

　　▲  鋁23（10??/°C）。

　　換句話說，碳纖維復合材料的熱膨脹比鈦低4倍，比鋼低5.5倍，比不銹鋼低8.5倍，比鋁低11.5倍。

　　碳纖維復合材料的熱膨脹顯著低于金屬

　　各向異性

　　與金屬不同，碳纖維復合材料是各向異性材料。因此，復合材料的剛度等性能取決于纖維的取向。就金屬而言，無論取向如何，這些特性始終是相同的，這些材料被稱為各向同性材料。這是碳纖維復合材料和金屬之間的一個顯著區別。

　　碳纖維復合材料與木材相似，其強度和剛度取決于紋理和環形圖案。在碳纖維結構件生產時，要決定碳纖維的取向和織物的類型。例如，有單向織物（UD）、雙向織物（如平紋或斜紋）以及由某些不同方向的UD織物制成的織物，例如雙軸、三軸。

　　碳纖維復合材料除了具有纖維取向外，還具有其他特性

　　這種生產工藝能夠實現佳的復合，即確保更多的織物承受高負荷，而在負荷有限的地方減少織物。此外，除了控制織物的數量和單元的厚度外，該工藝還確保了在實際生產中根據實際載荷對織物取向的控制。因此，與金屬制成的結構件相比，可以顯著減輕元素的重量。

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