碳纤维研究发展之现况与未来

碳纤维已经发展成为现代工业材料之一。一般玻璃纤维虽然价廉，强度也大，但软化点、弹性模数有问题；金属纤维尽管也有高强度，但其缺点为耐热性不佳、相对密度过大；与碳纤维的高强度及高弹性模数比较，高性能碳纤维适合当作复合材料的补强纤维，特别是当作碳/碳复合材料的补强材。近年来，碳/碳复合材料已被应用在飞机、火车和高动力汽车的刹车系统，碳刹车器的性能远超过原先的刹车器，但却因高价位而暂时无法量产，因此研究者莫不致力于改善其性质及降低制造成本。碳纤维主要有三种制造方法，依原料的不同可分为聚丙烯腈系、沥青系，以及另一尚未工业化的气相成长系碳纤维。最近，纳米碳管束的发现使新吸附材、触媒和电子发射体可以结合在一起，进而使碳纤维的应用范围更加宽广。