碳纤维有两个致命弱点！

杜衡Nickel:
我学材料的，[藏狐]，为了参加一个比赛玩了一暑假的碳纤维预浸料了。这么说吧，碳纤可以简单理解为超强力头发丝，碳纤材料特点就是各向异性，基本就是强的方向特别强吊打不锈钢之类的玩意，弱的方向就特别弱和普通塑料没区别。所以碳纤的成品很需要力学方面的算计，只在必要的方向上面给够强度，剩下的质量就可以省下来，碳纤相比传统的金属材料（各向同性）其轻质高强的特点就提现在这里，同时一旦受力有了意料之外的情况（比如撞车），强度会骤减，所以应用是受限的。当然这也意味着传统各向同性材料的浇筑冲压之类的方法会被ban掉，加工是变困难了。阿婆在标题中说碳纤两个“致命”的弱点，我认为这种说法是欠妥的。正如善逸抛弃了雷呼吸的剩下所有招式，只将一之形打磨到登峰造极，不去扬长避短发挥其才能而去职责他其他招数没学好，这是很不对的思考方式[傲娇][傲娇][傲娇]

【回复】回复 @rickshen :答案是可以的。复合材料有一大硬伤是内部缺陷比较难探测，国外用复合材料造飞机的时候会往里面混点金属丝，好用电磁感应之类的方式探测内部是否有缺陷。具体细节我不是记得很清楚，只知道b站是有视频的，你可以搜一下，它里面内容探讨的是波音也空客两大客机制造方面的差异
【回复】其实碳纤维是耐高温的，但是不耐氧化。如果隔绝氧，能到1600。还有就是常见的碳纤维材料是胶粘的。那个胶就没这么耐操了
【回复】如果把树脂换成掺了水和石墨烯成型大概省百分之四十的树脂，这样可以继续叠加碳布[doge][doge][doge]
鼻痂奥特曼:
一个是黑曜石，一个是煤炭块嘛 纹理一看就看出来了[doge]

【回复】就是 快给我做个附魔台我要 抢夺999[脱单doge] 一下打出你999个头
【回复】回复 @bilbil房地产开发公司 :抢夺9999，一下就崩溃
丨由比滨结衣丨:
忘了介绍碳纤维不耐高温了。因为是树脂胶合，所以对温度变化敏感，（准确来说除了冶炼的合金，大部分复合材料对温度都比较敏感。） 另外还有视频中体现出来的另一个特性，材料的崩溃极限前没有任何塑形形变。说人话就是脆，受到过载冲击后大概率会直接碎裂，而铝合金等金属材质会发生过载形变。像车辆材料，一次碰撞事故时，金属结构可以通过形变吸收冲击能，事后可以知道需要更换哪些损坏件，而碳纤维复合材料过载后1可能会碎裂，碎片在事故时可能造成二次伤害，破碎的洞不具备在事故中二次翻滚过程中的结构防护功能。2没碎，那么在事故后它可能大概率回弹恢复原有形状，维修阶段检测材料损伤就变复杂了。

【回复】纠正一下，碳纤维是耐高温的，碳纤维树脂复合材料才不耐高温。
【回复】评论里说了那么多，@可食用镍月Nickel 确实说的是对的，内容可见专业性，可惜商业化解释不全面。@丨由比滨结衣丨 的解释大多来自百度，这个就没啥好说了。至于视频内容，比百度还要基础，甚至连基本的碳纤维力学结构都不讲就演示连个压强测试，市场所谓的碳纤维，是指环氧树脂基碳纤维增强复合材料，本质上是环氧树脂，就和钢筋混凝土一样，理解一下叫混凝土基钢筋增强，环氧是大分子结构，本身结构属于玻璃体，而碳纤维力学是抗强度，不是压缩强度。所有以碳纤维做的结构件都是考虑一个角度的面承受多少压力的同时另一个面承受多少拉力，这个是要做力学分析的。然后关于吸能，金属是通过形变这没错，但是碳纤维是通过分子结构破坏吸能，没破就是没事，不需要探伤，如果有，就算很小的裂纹，也不用担心，因为后续的结构强度和吸能效果是没变化的，就像血条掉了一点，至于高温，碳纤维本身可以耐300度以上，痒隔绝可以到1500度，反而是树脂很难做到，但并不是没有高温树脂。而所谓的紫外线问题，麻烦玩材料就多跟进一下材料发展，这个早就不是问题了
【回复】回复 @菜桌 :错了，碳纤维分种类的就跟合金一样。也有高韧性碳纤维。甚至有用碳纤维板做的弹簧板。另外你看一下波音787那碳纤维机翼，弯曲得特别夸张，普通金属机翼根本曲不了那种程度
木念水:
视频内容比百度还要基础，甚至连基本的碳纤维力学结构都不讲就演示连个压强测试，市场所谓的碳纤维，是指环氧树脂基碳纤维增强复合材料，本质上是环氧树脂，就和钢筋混凝土一样，理解一下叫混凝土基钢筋增强，环氧是大分子结构，本身结构属于玻璃体，而碳纤维力学是抗强度，不是压缩强度。所有以碳纤维做的结构件都是考虑一个角度的面承受多少压力的同时另一个面承受多少拉力，这个是要做力学分析的。然后关于吸能，金属是通过形变这没错，但是碳纤维是通过分子结构破坏吸能，没破就是没事，不需要探伤，如果有，就算很小的裂纹，也不用担心，因为后续的结构强度和吸能效果是没变化的，就像血条掉了一点，至于高温，碳纤维本身可以耐300度以上，痒隔绝可以到1500度，反而是树脂很难做到，但并不是没有高温树脂。而所谓的紫外线问题，麻烦玩材料就多跟进一下材料发展，这个早就不是问题了

【回复】回复 @HEAT486 :所以单向纤维的局限就在这里，经纬交织的纤维布工艺优势比单向纤维的强度优势就是方向应力好，但是就单向应力，经纬布又差于单向，这个就需要做结构分析，不同的用处适用不同的工艺，不能说绝对的好，也没有绝对的差
【回复】回复 @Riseblade :吉他我不是很懂，磨损问题不用太担心，毕竟会比原木要磨损小，至于你说的弦球压强，至少有两种办法处理，预植金属管套，垫片增加压强面积，毕竟不需要几百兆帕的压强
【回复】回复 @老牛增压 :忘了再补充一下，耐高温树脂可以用湿法也可以干式，不需要耐高温真空膜。而最新的工艺已经开始着手其它基材，比如沥青基，还有铝基。我个人比较看好铝基碳纤维工艺，有更好的机械性能，同时还具备环氧基所没有的可焊接的金属特性。虽然加工相对复杂，但并非要求特殊设备，普通干碳加工设备就可以加工。
老猫生活馆:
提个小建议，现实中碳纤维的作用还有一个很特殊的，就是碳板弹簧，一整条碳纤维厚板可以像弹簧一样具有一定弹性，历史上很多自行车用这个来减震，重量远远低于钢制的弹簧。另外早期树脂配方的问题导致那时候的碳纤维不能长时间紫外线直射，会导致树脂分解老化。再补充一点由于碳纤维的不耐穿刺性，其实有碳包铝这种复合材料，以很薄的铝合金打底外面覆盖一层碳纤维，算是牺牲一点点重量换取强度。

【回复】回复 @单纯的黄色眼睛 :不能，液化铝做固化剂强度可能还没树脂好，并且加工难度几乎不可能
【回复】不是说碳纤维能耐1500度的高温嘛，可不可以用铝直接包裹碳纤维，完全不要树脂
【回复】回复 @老猫生活馆 :我知道你的意思，类似于汽车板簧一样的东西，但是实际上用处不大，公路车用不上，增加重量，增加风阻；山地车的话，减震行程太短，如果加连杆（类似于软尾），结构又变得复杂了，且增加维护成本，降低可靠性。此外，还有更重要的一点，碳纤维质脆，一旦超过强度极限，会崩裂，造成前轮脱离，这时候骑行者就很危险了。所以这种结构，比较好的归处就是山马了，介于公路和山地之间。
朔雪12138:
不锈钢车架断了焊上直接骑 铝合金可不敢这么玩 碳纤维就只能换车架了

【回复】学完航天航空材料我就只记得一句话，铝合金不易焊接[doge]
【回复】回复 @炸鸡块思密达 :打孔 铁丝捆
【回复】回复 @奶茶-你以后不用来了 :不仅有不锈钢铝合金，还有会锈的钢做的车架呢[doge]
東雪蓮保护协会-路人:
碳纤维布？那你说我要是把这种布裹在某种耐打的金属上？

【回复】回复 @龙游县长江大桥 :重量不会差太多，自行车上经常用碳包铝，铝合金的超薄管材外面加一圈碳布。
【回复】那你就是放弃了重量轻这个优点了
【回复】回复 @wuli液氮 :那你那是用金属保护碳纤维，金属应该在外面，碳纤维在里面。我就是做这个的，金属基碳纤维增强复合材料。就是把碳纤维埋到金属里面
哒哒-哒哒哒:
碳纤维说这不是我的弱点是树脂兄弟[藏狐]，要是在无氧环境下与铝混合那就猛了

Arkasua:
其实大部分都是树脂的弱点，纯碳纤维很结实，和铝合金复合强度恁高，但是毕竟容易氧化，最后还得靠树脂

【回复】回复 @红色强 :是这样的，各种材料都有各自的优势与短板，所以要有材料学与工程学。金刚石硬度10，万一手一滑直接摔碎，因为硬度虽大韧性不足；口香糖是软的，受到冲击时却能达到轻松开椰子的强度，是受到了剪切应力；塑料填埋上百年有时也能保持原样，放到太阳底下风吹日晒雨淋没多久就风化开裂变脆。这东西真是一门学问
【回复】回复 @红色强 :密实是一回事，作用力是另一回事，碳纤维的静态抗拉强度极限可以达到3000MPa以上,是钢材的5倍以上
【回复】回复 @红色强 : 金属是多晶的，晶粒和晶粒之间结合强度并不高
snake想骑车:
我的自行车就是碳纤维的[热词系列_知识增加][热词系列_妙啊]

【回复】回复 @龙龙EA :想多了，碳纤维车都是专门设计过的，视频里的情况很多是因为碳布的堆叠是一个方向，所以能承受的力的方向单一，听说过骑断，撞断的，没听说过碳爆，弓箭里面倒是听说过，因为箭杆上的碳布就是只有一个方向堆叠的
【回复】回复 @龙龙EA :听他鬼扯，首先压根没有碳爆这个词， 其次，碳纤维在公路车上已经普及三十几年了，每年环法环意环西，摔车家常便饭，公路车这种抱团骑的一个人摔车就是成片成片的摔车，断架那是家常便饭，三十几年了没见过一个说碳爆扎进皮肤里面的
【回复】回复 @龙龙EA :比赛的时候见过很多摔车的，也就看过摔断车架的，从没见过被碳纤维扎到的，危言耸听。担心这个不如担心被牙盘割到小腿，自行车车架断裂都是单纯的裂开，碳纤维内部的应力也没有强到让碳丝飞出来。
XL6005E1:
金属是“软”的，碳纤维是“脆”的，这样理解对吗（是不是所有以纤维为主要成分的硬质板材都是这个特点，比如说玻纤板）

【回复】不能简单的这么说，本质上还是加工的问题。假设有一个金属砖块和一个碳纤维砖块，金属砖块可以理解为无数个小砖块组成，而碳纤维砖块是无数层布组成。对金属砖块来说各个方向施力是没有区别的，然而纤维砖不是。假设力垂直于纤维布的平面那就是所谓的脆，如果平行那就是坚固。
【回复】因为碳纤维是散的，说实在话主要还是树脂成型的问题，也就是说树脂垮了碳纤维就散了。如果能不考虑氧化，碳纤维和铝合金复合会发生神奇的事情
【回复】是，我觉得钢架自行车摇车非常软，要浪费大量力气在钢架的形变上，就是没有铝架和碳架那种“直来直往”的感觉，像一根面条一样。
孤星Lonely_Star:
碳纤维也不耐高温，相比于铝合金容易软(･∀･)

【回复】回复 @大肠杆菌ssr :碳材料重点是怕氧化，温度高了就成二氧化碳了。金属氧化会形成氧化膜，阻止进一步氧化。碳氧化，就可以烤火了。
【回复】碳纤维不耐高温主要是树脂基结合物不好耐高温，而且纤维本身在高温环境下相对容易氧化，单碳纤维还是厉害的，现在很多高温陶瓷增强剂都会选择它
【回复】碳材料的特点就是耐高温吧，两三千度金属基本顶不住了，碳材料强度反而提高
我原龙野:
最近想买一小块碳纤维贴纸做鼠标侧裙防滑，某宝看了一圈感觉都是假的啊？而且大部分都是带光面涂层的，有卖没涂层的碳纤贴纸的店吗？

【回复】推荐不要直接把纤维贴在鼠标上，碳纤维的碎屑可能会到处飘，落在皮肤上很痒
【回复】回复 @Photoshop5游戏姬 :根本就没找到套装，怕不是用AB胶单独捣鼓吧。
【回复】多得很，你直接买碳纤维修补套装就行了，里面的碳布剪一块，用底胶粘上
寒而高的天空:
虽然但是，筷子是木头做的，木头是立起来的时候承重能力大，和碳纤维刚好反过来[藏狐]

【回复】碳纤维也是沿着丝束方向强度高，木头也是，木头也是各向异性材料
【回复】那是因为测的不是一捆筷子
【回复】木头其实是碳纤维的肉体