土木建筑
土木建筑領(lǐng)域:碳纖維也應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑物、鐵路公路橋梁、隧道、煙囪、塔結(jié)構(gòu)等的加固補(bǔ)強(qiáng), 在鐵路建筑中,大型的頂部系統(tǒng)和隔音墻在未來會有很好的應(yīng)用,這些也將是碳纖維很有前景的應(yīng)用方面。具有密度小, 強(qiáng)度高, 耐久性好, 抗腐蝕能力強(qiáng), 可耐酸、堿等化學(xué)品腐蝕, 柔韌性佳, 應(yīng)變能力強(qiáng)的特點。用碳纖維管制作的桁梁構(gòu)架屋頂, 比鋼材輕50%左右, 使大型結(jié)構(gòu)物達(dá)到了實用化的水平, 而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外, 碳纖維做補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)時, 不需要增加螺栓和鉚釘固定, 對原混凝土結(jié)構(gòu)擾動較小, 施工工藝簡便。
航空航天
碳纖維是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)和艦船等{jd0}武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在戰(zhàn)略導(dǎo)彈的彈體和發(fā)動機(jī)殼體上,可大大減輕重量,提高導(dǎo)彈的射程和突擊能力,如美國80年代研制的洲際導(dǎo)彈三級殼體全都采用碳纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料在新一代戰(zhàn)斗機(jī)上也開始得到大量使用,如美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)F22采用了約為24%的碳纖維復(fù)合材料,從而使該戰(zhàn)斗機(jī)具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機(jī)動性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機(jī)的音速巡洋艦,約60%的結(jié)構(gòu)部件都將采用強(qiáng)化碳纖維塑料復(fù)合材料制成,其中包括機(jī)翼。中國自行研制的碳纖維復(fù)合材料剎車預(yù)制件性能達(dá)到國際水平。采用這一預(yù)制件技術(shù)所制備的的國產(chǎn)碳和碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機(jī),并在B757型民航飛機(jī)上使用,在其它機(jī)型上的使用也在實驗考核中,并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。碳纖維比鋁輕但強(qiáng)度相似。碳纖維在艦艇上也有重要的應(yīng)用價值,可減輕艦艇的結(jié)構(gòu)重量,增加艦艇有效載荷,從而提高運送作戰(zhàn)物資的能力,碳纖維不存在腐蝕生銹的問題。[11]由于使用碳纖維材料可以大幅降低結(jié)構(gòu)重量,因而可顯著提高燃料效率。采用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料制造的飛機(jī)以及衛(wèi)星、火箭等宇宙飛行器,噪音小,而且因質(zhì)量小而動力消耗少,可節(jié)約大量燃料。據(jù)報道,航天飛行器的質(zhì)量每減少1kg,就可使運載火箭減輕500千克。