文献综述
1.碳纤维
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1.1碳纤维定义
碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维[1]。
1.2碳纤维的性能
碳纤维的最为突出的性能是强度大、模量高和密度低。此外还耐高温，可在2000℃下使用，3000℃非氧化气氛中不熔不软；耐疲劳、热膨胀系数小、摩擦系数小，热传导性好；耐腐蚀方面能耐浓盐酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮等介质的浸蚀；与其它材料相容性高、与生物的相容性好；又兼备纺织纤维的柔软可加工性，易于复合，设计自由度大，可进行多种设计，以满足不同产品的性能与要求[2]。
1.3碳纤维的分类
碳纤维一般以力学性能和制造原材料来进行分类，按力学性能一般可分为6类：通用型(GP)碳纤维、高性能型(HP)碳纤维、高强度(HS)碳纤维、高模量(HM)碳纤维、超高强度(UHS)碳纤维和超高模量(UHM)碳纤维；按原材料可分为：聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青碳纤维和粘胶(纤维素)碳纤维。大丝束和小丝束碳纤维之间并无严格的界和定义。一般把1k、3k、6k、12k和24k的碳纤维叫做小丝束，48k～480k叫做大丝束。
随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。
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