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碳纖維幾乎在每天都會(huì)出現(xiàn)新的應(yīng)用。這種始于半個(gè)多世紀(jì)前的一種高性能材料如今已成為我們?nèi)粘I畹囊徊糠帧,F(xiàn)在,它可以多種形式出現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域,如可以編織成形為管狀和片材,用于建筑領(lǐng)域,也可以作為常規(guī)纖維用于纏繞長絲。
航空航天
碳纖維已經(jīng)隨航天器登上了月球,但是它也被廣泛用于飛機(jī)零部件和結(jié)構(gòu)中,其優(yōu)越的強(qiáng)度重量比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了任何金屬。碳纖維中有30%用于航空航天工業(yè),從直升機(jī)到滑翔機(jī)再到從噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),碳纖維正在發(fā)揮著不可替代的作用。
體育用品
碳纖維在體育用品中的應(yīng)用范圍也極其廣泛,從跑步鞋到冰球桿、網(wǎng)球拍和高爾夫球桿。由于碳纖維的高強(qiáng)度和對結(jié)構(gòu)損害的高承受能力,在高速賽車上它已經(jīng)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(shí)際上,在任何有頭部受傷危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)中均可以使用碳纖維。
軍事
碳纖維在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,從飛機(jī)、導(dǎo)彈到防護(hù)頭盔,目前由于顯著的輕量化和增強(qiáng)效果,碳纖維幾乎可用于所有軍事設(shè)備。無論是士兵的個(gè)人裝備還是野戰(zhàn)醫(yī)院等,使用碳纖維后節(jié)省的重量意味著每加侖汽油移動(dòng)速度或質(zhì)量更大。
幾乎每天都會(huì)有一項(xiàng)新的軍事產(chǎn)品采用了碳纖維,而最奇特的軍事應(yīng)用是小型無人機(jī)中的小型拍打機(jī)翼,它主要用于監(jiān)視任務(wù)。當(dāng)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(dòng)”的一部分。
家用碳纖維
無論是樣式還是實(shí)際應(yīng)用,碳纖維在家庭中的用途都超乎想象。對于那些注重時(shí)尚的人,可能會(huì)想要一個(gè)由碳纖維制成的閃亮黑色浴缸或茶幾,那么就可以立即實(shí)現(xiàn)。而iPhone的保護(hù)套、筆甚至是領(lǐng)結(jié)由于碳纖維的外觀獨(dú)特而性感,似乎已經(jīng)屢見不鮮。
醫(yī)療應(yīng)用
相對于傳統(tǒng)的材料,碳纖維在醫(yī)療領(lǐng)域具有許多優(yōu)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(jīng)廣泛用于各類成像設(shè)備結(jié)構(gòu)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(chǎn)品是碳纖維增強(qiáng)膝蓋受損的十字韌帶,但碳纖維最有前景的醫(yī)學(xué)應(yīng)用可能是假肢。當(dāng)國際田徑聯(lián)合會(huì)未能禁止南非運(yùn)動(dòng)員OscarPistorius參加北京奧運(yùn)會(huì)時(shí),因?yàn)樘祭w維右腿假肢給他帶來了不少的優(yōu)勢,對此仍然有很多爭論。
汽車行業(yè)
隨著成本的降低,碳纖維在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。目前許多款超級跑車車身已經(jīng)大量采用了碳纖維材料,但其更廣泛的用途可能是在內(nèi)部部件上,例如儀表外殼和座椅框架。
環(huán)境應(yīng)用
作為化學(xué)凈化器,碳材料本身就是一種強(qiáng)大的吸收劑。當(dāng)吸收有害化學(xué)物質(zhì)時(shí),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(shù)是活性炭顆粒被用作墊料和水凈化,但碳纖維在環(huán)境凈化領(lǐng)域應(yīng)用的潛力還是顯而易見的。
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