碳纤维制品的力学性能如何？

碳纤维是一种集重量轻、高强度、耐高温、耐酸碱腐蚀、抗震、电磁屏蔽等优点于一体的高性能材料。随着研究的不断深入，对轻质市场的需求越来越大。那么碳纤维复合材料制成的碳纤维产品的性能如何呢？简要介绍了这个问题。

目前，环氧树脂基碳纤维复合材料在市场上很常见，碳纤维产品的密度是1.7g/cm3，铝合金的密度是2.75g/cm3左右，钢密度为7.85g/cm3，相比之下，碳纤维材料在相同规格的产品中的重量要低得多。在轨道交通车身的生产中，碳纤维可以减轻40%左右的重量，工艺简单，成本低，可以一次成型。生产设备的投资成本不如金属制品。

碳纤维产品的抗拉性能不容低估。经对比试验，碳纤维产品的抗拉强度高达4900Mpa，铝合金被称为轻量化金属材料，只有420Mpa，钢材的抗拉伸强度只有650Mpa。正是由于滚动的优点，碳纤维复合材料在主要领域受到高度赞扬。工程塑料和碳纤维复合材料属于轻质材料，但工程塑料强度过低，使用寿命短，易风化；高于碳纤维产品的材料质量较大，突出了碳纤维优越的机械性能。

碳纤维产品的生产工艺决定了其在结构上具有良好的各向异性。与金属材料不同，碳纤维产品的弯曲弹性达到210GPa ，弯曲强度达到1300MPa，如果把同样强度的力放在金属制品上，就会发生变形，更不用说维持原有的结构了。碳纤维复合材料在受到巨大外力冲击时，能迅速将作用力分散到各种纤维上，保证整个产品结构的稳定性，安全性很高。

正是由于碳纤维复合材料优异的机械性能，碳纤维复合材料在航空航天等各个领域都占有一席之地。