碳纤维生产工艺流程

另外，成型的碳纤维直径只有5到10微米，比头发丝还要细得多。

跟很多人的直觉认识不同，碳纤维越细，缺陷就越少，强度也越大。

不管什么样的碳纤维，还都只是一维的，要变成可使用的制造业原材料，还需要编制处理，把碳纤维纺成薄薄的布。

不同类型碳纤维的微观结构

为了让碳纤维制品的硬度更好，碳纤维布之间会注入树脂和固化剂，把它们一层层叠加黏合起来，就像一张张纸装订成一本书。

需求不同，层数也不一样。这一步完成后，基本就是我们能看到的碳纤维制品的外观形态了。

碳纤维制品

可见，碳纤维的优良性质，虽然本质上来源于它的内部结构，但落脚点还是制造工艺，产品的量产需要解决很多复杂的技术难题。

工艺复杂，价格自然昂贵，最早使用碳纤维的领域肯定不差钱儿。

航天领域对材料轻量化的追求，早已达到以克为计量单位的程度，在安全的基础上不断追求更轻。

因为火箭需要巨大的助推力，所以，燃料储箱的重量往往占到整体重量的六成以上，如果能减轻容器自身的重量，火箭就能更轻盈，提升有效载荷，提高发射效率。

碳纤维耐高低温、重量轻等特性，自然成为火箭的首选。

在这里讲句题外话，世界航空航天的发展历史，其实是相关材料科学的发展史。

每一代新材料的出现，都会引发颠覆性的变革。

与火箭一样，飞机设计中也有结构轻量化的考量。

用碳纤维制造的飞机，可以大幅节约能耗，不但使飞行航程扩展，载荷提高，机动灵活性还更强，而且飞行寿命也延长了。

美国早在1969年就已经把碳纤维复合材料用在了F-14A战斗机上，但由于工艺和造价的限制，当时仅仅使用了相当于飞机自重1%用量的碳纤维。

可就是这么一点碳纤维，已经让美国军方尝到了甜头。

到了以F-22和F-35为代表的第四代战斗机，碳纤维的使用比例骤然提升到飞机重量的24%和36%。

碳纤维的结构，还让战斗机额外具有电磁屏蔽和隐身特性。

在无人机领域，碳纤维更是保证承载和续航的不二之选，使用比例是所有航空器中最高的。

美国全球鹰（GlobalHawk）无人侦察机碳纤维占比达到65%，X-47B、“神经元”、“雷神”等几个型号的无人机上，碳纤维的使用比例高达九成。