如何理性看待“碳纖維比金屬?gòu)?qiáng)”？如何理性采用碳纖維？碳纖維近來(lái)被過(guò)度夸大其應(yīng)用場(chǎng)景。

1）抗拉性能：碳纖維由細(xì)而緊密編織的碳絲組成，這些碳絲沿特定方向排列。這種纖維取向沿纖維長(zhǎng)度提供了卓越的強(qiáng)度，使碳纖維復(fù)合材料能夠承受高拉力，意味著它可以抵抗拉力或拉伸力而不會(huì)斷裂。因此用其所長(zhǎng)，以正確的方向加載設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以設(shè)計(jì)許多結(jié)構(gòu)，并且大多數(shù)是在一個(gè)方向上，如用于飛機(jī)、一級(jí)方程式賽車(chē)、自行車(chē)、網(wǎng)球拍、飛機(jī)機(jī)翼及內(nèi)胎等。

但是其抗壓性能我們需要理性看待，因纖維都朝著一個(gè)方向前進(jìn)，橫向沒(méi)有強(qiáng)度，所以容易分裂。如深海潛艇之類的需要有抗壓性能的產(chǎn)品就不能發(fā)揮碳纖維的優(yōu)勢(shì)特性。

2）彈性范圍受限：容易發(fā)生脆性破壞，因此受脈沖負(fù)載能力較較差

3）碳纖維的尺寸溫定性好，只是和塑料比較，而如果和金屬對(duì)比，情況則有所差異。如金屬在一定的溫度范圍內(nèi)的性能是可測(cè)可量而且都是被廣泛知道的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮這一特性而合理避開(kāi)或者補(bǔ)償。但是對(duì)于碳纖維復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，其溫度的穩(wěn)定性取決于多種因素因此而沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)是件難以控制和處理的事情。

4）可回收性：金屬可加收，CF的回收不簡(jiǎn)單成本也不低，而且回收的利用價(jià)值也不樂(lè)觀。

5）設(shè)計(jì)難度：CF的故障模式，只有災(zāi)難性的。作為一個(gè)設(shè)計(jì)元素，這確實(shí)很困難——要么它有效，要么它是碎片。從正常模式到故障模式的轉(zhuǎn)變是突然的，并且在某種程度上是不可預(yù)測(cè)的 - 這反過(guò)來(lái)意味著您必須過(guò)度設(shè)計(jì)（大的安全裕度），以便永遠(yuǎn)不會(huì)調(diào)用故障模式。相反，如果您將它用于能量吸收，那么它可以吸收大量的能量，但這將涉及無(wú)法修復(fù)的情況 如果要設(shè)計(jì)它的能量吸收，剛好弱到變形但不會(huì)失敗，這通常牽涉到不可預(yù)測(cè)的大范圍負(fù)載變化。

因此碳纖維和金屬各有所長(zhǎng)，我們理性發(fā)揮其材料特性優(yōu)勢(shì)，而并不是宣講一材料好就能完全替代另一種材料。