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碳纖維最大的特性就是堅韌與質輕,且可塑性高,依照不同的編織、搭接、複合材質與各種成型加工方式,能符合彈性、硬度、導電性等不同需求,其他特性為耐磨、耐腐蝕、耐高溫,目前因加工技術的進步,碳纖維可塑造為各種造型的產品,最鮮明的例子就是單車,昔日鋼管或鋁管車架的年代,單車造型相當受限,但今日各種流線型或青蛙腿造型車架爭奇鬥豔,全部都是碳纖維成品,造型魔力遠遠超過金屬產品,由此可見碳纖維的綜合性能相當優異,其他材質難以匹敵!
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愛迪生最初發明的碳纖維材質,乃是將植物纖維材料或棉花預先製成所需的造型後,再經過碳化過程便完成,沒有經過編織與層接,因此沒有剛性可言,材質堅硬但質地卻很脆,缺乏韌性難以加工與成型。事實上在碳纖維發明後的八十年,此材料並沒有太大進展,直到1967年因合金技術發展遇到瓶頸,高分子聚合物才開始被注意,進而研發出「碳纖維布料」,進而以此多層布料層層搭接方式,製造成各種碳纖維產品。
為何植物纖維不能直接塑型並加熱碳化製成各類產品?其原因有二,主因在於纖維質具有有方向性,纖維軸向能承受相當大的張力,但是橫向受力則是非常脆弱,而且一但超過最大承受應力,馬上沿著纖維紋理瞬間破裂,以此方式製作成各類產品,可說是不能摔、不能撞、也不能荷重。至於第二項原因,那就是纖維材料在高溫碳化過程中,體機會大幅縮小,重量也會大幅減輕,如此一來完全無法掌握成型後的精確尺碼,用於大量生產時良率極低!因此才會發明出「碳纖維布」這樣的基礎材料。
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新聞列表(08/24/2012)
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