前幾天小編和家人去迪卡儂運(yùn)動(dòng)商店逛逛，小侄子看到幾輛自行車(chē)十分輕盈，但又十分堅(jiān)固。于是就問(wèn)起了店員，原來(lái)這是碳纖維打造的自行車(chē)。
碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無(wú)蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。
下面是幾個(gè)汽車(chē)和航空的使用純碳纖材料的案例：
蘭博基尼第六元素（碳元素序列是六）大量使用碳纖復(fù)合材料使得重量?jī)H僅960公斤，甚至比人氣小車(chē)polo還小100公斤
在汽車(chē)上眾多高級(jí)品牌都使用了碳纖減重、從而減少排放和提高性能。
波音777X飛機(jī)正在使用AFP碳纖維自動(dòng)放置技術(shù)打印超薄復(fù)合碳纖材料。
（這種技術(shù)是使用碳纖維為原材料，打印設(shè)備很精細(xì)，但價(jià)格也非常昂貴，設(shè)備有著一個(gè)長(zhǎng)達(dá)6.4米的機(jī)械臂，頭部有16個(gè)類(lèi)似于老式縫紉機(jī)上線轱轆的裝置，整個(gè)手臂被架置在12米長(zhǎng)的軌道上，可以圍繞模型運(yùn)動(dòng)進(jìn)行快速打印，大大節(jié)約零部件和原型產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間，降低成本。）
那么，有辦法降低碳纖價(jià)格呢？那就是和相對(duì)便宜的尼龍材料混合，形成性能不錯(cuò)，又能滿足要求的復(fù)合材料。這樣說(shuō)的話，無(wú)疑碳纖維尼龍?jiān)趶?fù)合材料中一定會(huì)占有一席之地。
尼龍本身是性能優(yōu)異的工程塑料，但吸濕性大，制品尺寸穩(wěn)定性差．強(qiáng)度與硬度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如金屬。為了克服這些缺點(diǎn)，早在70年代以前。人們就采用碳纖維或其它品種的纖維進(jìn)行增強(qiáng)以改善其性能。用碳纖維增強(qiáng)尼龍材料近年來(lái)發(fā)展很快，因?yàn)槟猃埡吞祭w維都是工程塑料領(lǐng)域性能優(yōu)異的材料，其復(fù)臺(tái)材料綜臺(tái)體現(xiàn)了二者的優(yōu)越性，如強(qiáng)度與剛性比未增強(qiáng)的尼龍高很多，高溫蠕變小，熱穩(wěn)定性顯著提高了，尺寸精度好，耐磨。阻尼性優(yōu)良，與玻纖增強(qiáng)相比有更好的性能。因而碳纖維增強(qiáng)尼龍(CF／PA)復(fù)合材料近年來(lái)發(fā)展很快。而對(duì)于3D打印來(lái)說(shuō)使用SLS技術(shù)是最適合實(shí)現(xiàn)碳纖增強(qiáng)尼龍的一種技術(shù)手段。其技術(shù)亮點(diǎn)也越來(lái)越受人們的注意。國(guó)內(nèi)的有些廠商諸如盈普也有過(guò)這方面經(jīng)驗(yàn)，而且在不久的未來(lái)，將會(huì)發(fā)布新型碳纖增強(qiáng)尼龍燒結(jié)材料，請(qǐng)大家敬請(qǐng)期待。
某企業(yè)的FDM技術(shù)打造的碳纖尼龍工件
使用SLS 激光燒結(jié)工藝制造的碳纖增強(qiáng)尼龍的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件（進(jìn)氣歧管）
圖為：美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）材料與制造部門(mén)的小組和NASA格倫研究中心和路易斯維爾大學(xué)使用SLS燒結(jié)超過(guò)300度的碳纖維復(fù)合材料。
圖為：線上3D打印服務(wù)商Sculpteo近日推出新的3D打印材料——碳纖維強(qiáng)化尼龍12（PA12），用于激光燒結(jié)SLS的3D打印方式。這種材料的打印成品非常堅(jiān)硬、耐受性好、輕量化、有導(dǎo)電性，并且具備很高的強(qiáng)度和力學(xué)性能，尤其適用于制造交通工具上的空氣動(dòng)力學(xué)部件。
總結(jié)：目前碳纖或碳纖增強(qiáng)尼龍材料，可能由于目前產(chǎn)量、成本的制約，只用在少數(shù)高端制造上，但不久的未來(lái)中國(guó)工業(yè)的不斷轉(zhuǎn)型、附加值不斷提高、材料的日漸普及，相信越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)使用諸如SLS燒結(jié)技術(shù)的碳纖增強(qiáng)材料，其道路一定前程似錦！
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