碳纤维复合材料质轻高强（碳纤维的广泛用途）

碳纤维复合材料质轻高强（碳纤维的广泛用途）liberty xl2碳纤维飞机但是木质飞机的骨架存在很多安全隐患，随时都有可能发生危险，因此工程师便采用铝这种轻质金属作为制造更大飞机的材料。但铝还是不够轻、不够坚固，于是英国皇家航空研究院在1963年亲自发明出了碳纤维。虽然耗费不少功夫，但碳纤维的确在日后取代了铝来制作飞机。飞机最早由木材制成，因为木头轻而硬。比如第二次世界大战期间，速度最快的飞行器其实是名叫“蚊式轰炸机”的木质飞机。木质飞机 wooden airplane2

01

我们了解到了碳纤维这种材料，正是它又轻又强的性质使其风靡一时，成为了制作北京2022冬奥会火炬的材料。现在就让我们看看碳纤维在其他行业发挥的用处吧～

航空 Airline

1

飞机最早由木材制成，因为木头轻而硬。比如第二次世界大战期间，速度最快的飞行器其实是名叫“蚊式轰炸机”的木质飞机。

木质飞机 wooden airplane

2

但是木质飞机的骨架存在很多安全隐患，随时都有可能发生危险，因此工程师便采用铝这种轻质金属作为制造更大飞机的材料。但铝还是不够轻、不够坚固，于是英国皇家航空研究院在1963年亲自发明出了碳纤维。虽然耗费不少功夫，但碳纤维的确在日后取代了铝来制作飞机。

liberty xl2碳纤维飞机

carbon fiber airplane

02 赛跑 Athletics

Oscar Pistorius和他名为猎豹的碳纤维假肢

Oscar Pistorius and his carbon fibre prosthetics named PUMA

❖

在发现了碳纤维在体育运动上的优势之后，使用碳纤维义肢的残障选手越来越多，使国际田径总会于2008年下令禁止这些运动员和体格健全的普通选手同场竞技，因为他们担心碳纤维义肢会造成不公平的竞争优势。不过，这个命令遭到了国际体育仲裁庭的否决。

❖

2011年，南非短跑选手“刀锋战士”Oscar Pistorius（上图）参加了南非世界田径锦标赛的男子400米接力，全队获得银牌。

03

体育：网球&羽毛球

Sports: Tennis&Badminton

1

我们现在常常听体育老师提到“全碳素”网球拍，“碳素纤维”羽毛球拍等等，虽然两者有轻微的手感和重量上的区别，但都巧妙利用了碳纤维质量轻、硬度高的特点。这使得运动员在打球时挥拍更有力、更轻盈，也可以避免抽球时球拍断裂的状况。

全碳素网球拍

Carbon fiber tennis rackets

全碳素网球拍的手柄

The handle of Carbon fiber tennis rackets

04

体育：自行车

Sports: Bicycle

越发先进的单车

20世纪90年代，工程师开始使用碳纤维制造更符合空气动力学的单车，改写了自行车竞赛的历史。其中最有名的是英国自行车传奇Chris Boardman和劲敌Graeme Obree争夺“一小时记录”的比赛，也就是让人了解人类单凭体力能在一个小时内骑多远。两位选手凭借制作越来越精良的碳纤维自行车，不仅突破世界纪录，也不断打破对方的纪录。

1993年，英国自行车手Graeme Obree创下了51.596公里的新纪录。

6天后，Chris Boardman以52.270公里的成绩再次打破纪录。

这彻底引发国际自行车联盟的强烈反弹，立即下令禁止使用碳纤维单车，因为他们深怕这个新材料会彻底改变自行车运动的本质。

Conclusion

❖

碳纤维复合材料的大获全胜让越来越多的科学家和工程师幻想追求人类长久以来的梦想，即是否能创建一座“宇宙电梯”直升太空。1960年俄国工程师Yuri Artsutanov就曾经尝试过制作一条符合标准的缆线，但并未成功。显然，我们离这一进步还需努力，因为普通碳纤维的缺陷太多且强度不高，需要一种纯度更高的碳纤维来作为材料。