鑫材泰克帶你了解碳碳纖維有多細？碳纖維首先用到哪里？第1輛碳纖維自行車誕生于何時？

一、碳纖維有多細？

  碳纖維到底有多細？其實，答案很簡單，碳纖維的直徑在5到10微米之間。說到這里，有點很難想象，對吧？所以，讓我們把它們與所有人類都有的東西—頭發相比較！幸運的是，下面有一張非常漂亮的圖片，很容易將兩者進行比較。這就會使你意識到碳纖維到底有多細，人的頭發直徑約為40-120微米。

碳纖維與頭發對比

  如果你認為人的頭發是一種非常脆弱的材料，那么你就錯了！它幾乎完全由一種叫角蛋白的蛋白質組成，角蛋白的極限抗拉強度約為鋼的一半（200MPa）。如果你是在測試單根繩子的拉力，你只能測到大約100克的力。

回到碳纖維，直徑小是至關重要的，因為它可實現更高的石墨含量。這樣，3D結構中缺陷集中的概率就降低了，通常而言碳纖維的機械性能與其長絲直徑成反比。

二、碳纖維的開始應用是什么？

  事實上，碳纖維要比你想象的要古老！第1批碳纖維可追溯到1860年！而在1879年，一個叫托馬斯·愛迪生的人選擇了碳纖維來制造燈泡燈絲。當時，它們不是以石油為基礎的。取而代之的是，它們是通過棉花或竹絲的熱解來生產的。這些細絲在高溫下熱處理從而實現碳化。

托馬斯·愛迪生

  但是，為什么他們會被選中？答案很簡單，與強度無關！當時，愛迪生注意到它們的高耐熱性使它們成為理想的電導體。然而，不久之后，鎢絲在20世紀初成為燈泡燈絲的選擇，碳纖維在接下來的50年左右時間里被淘汰。20世紀60年代，一位名叫Akio Shindo的日本研究人員成功地利用聚丙烯腈（PAN）作為前驅體來制造碳纖維。通過這種方法，他的團隊能夠使用更具成本效益的生產方法，生產出碳含量約為55%的燈絲。這項新技術使碳纖維得以復興，但這一次，它們被保留了下來!

03、第1輛碳纖維自行車誕生于何時？

  就像任何體育運動一樣，追求競爭往往會帶來任何可能的創新，而正如所有復合材料愛好者都知道的那樣，碳纖維始終可以幫助實現這一點！第1輛全碳纖維商用量產自行車是標志性的Kestrel 4000，它于1986年發布。在此之前，自行車行業對碳纖維的使用只限于將碳纖維管粘在鋁耳上。

Kestrel 4000

  1989年環法自行車賽開始了引發了碳纖維變革。在接下來的十年里，金屬自行車繼續在巡回賽中占據重要地位，但成功率不斷下降。上一次使用鋼制自行車贏得巡回賽冠是在1994年，后一次使用非碳纖維自行車（這次是由鋁制成的）是贏得了1998年的比賽。碳纖維復合材料可實現進一步的重量優勢以及更多的空氣動力學形狀，這是金屬所無法做到的！