原來如此丨碳纖維材料最怕什麼

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01-2018

世界那麼大，一起去看看！

導讀：神奇碳纖維材料能力超強

它能使自行車騎行輕便;

羽毛球拍扣殺凌厲;

釣魚竿輕鬆釣起大魚;

可它們也有著不為人知的弱點...

CCTV-10《原來如此》

《碳纖維材料最怕什麼》

Question1

什麼是碳纖維？

碳纖維是一種含碳量在95%以上的纖維材料。它是用一些含碳的有機纖維，如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等為原料，經過高溫碳化、氧化及一系列化學工序處理后得到的。

柔軟的碳纖維布是怎樣變成堅硬結實的碳纖維產品的？

在現代工業當中，人們將碳纖維作為增強材料，加入到樹脂等材料中，構成了碳纖維增強複合材料，正是利用這種新型材料，再加上特殊的生產工藝才製造出各種結實耐用的碳纖維產品。

Question2

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Question3

用碳纖維複合材料替代傳統鋁合金材料的羽毛球拍更好嗎？

傳統鋁合金羽毛球拍的重量一般在100克左右，碳纖維羽毛球拍一般重量為88克。

使用碳纖維球拍擊球速度更快。這是因為碳纖維球拍具有更好的韌性，在揮拍時彈性好，這使球拍在擊球的過程中延長了球拍與球的接觸時間，使球獲得了更長的加速時間，從而加快了球速。

碳纖維魚竿有什麼特點？

喜愛釣魚的人都知道，在魚兒咬鉤后，人和魚會相抗衡一段時間，這時，魚竿的強度和韌性就顯得尤為重要，強度和韌性差的魚竿經常會經受不住大魚掙脫的力量而折斷。由於碳纖維沿縱軸方向抗拉力很強，所以，魚竿可以承受來自各個方向的拉力，魚竿既堅韌、彈性又好。釣魚者使用碳纖維魚竿再也不怕大魚奮力拖拽把魚竿折斷了，釣上大魚變得更加輕而易舉。

Question4

好了，下面我們來說點其他的...

重量輕、強度高、韌性好是碳纖維複合材料最神奇的優異特性，也是被人們利用得最多的特性。但是，碳纖維複合材料有沒有害怕的弱點呢？

斧頭鋒利的尖銳端擊打碳纖維複合材料板時，結實的碳纖維複合材料板竟然被斧頭鋒利的一端穿刺擊破了。一直被認為很強韌的碳纖維複合材料板為什麼突然間變得不堪一擊了呢？

這是因為結實的碳纖維複合材料板遇到面的衝擊力時，其內部縱橫編織的碳纖維絲能均勻分散所受的力，並不會造成破裂。而當碳纖維複合材料板遇到尖銳物體的穿刺時，巨大的衝擊力集中在一個點上，鋒利的刺點很容易穿透其內部縱橫編織的碳纖維絲的間隙，造成結實的碳纖維複合材料板被刺穿。

因此，碳纖維複合材料最怕尖銳物體的穿刺，它抗鈍面物體的衝擊力性能相當好，而抗尖銳物體的穿刺能力就很差了。

所以，我們在生活中，要了解碳纖維複合材料抗拉不抗穿刺的特性，避免讓碳纖維產品碰到鋒利的小石子或者尖銳物體，以防止發生破裂現象。

原來如此

《碳纖維材料最怕什麼》

播出時間：1月14日 15：04

監製/張廣義 主編/劉銘 黃麗君

編輯/石岩小心寶 李亦玄（實習）