碳纤维的兴起尽管碳纤维3D打印已经问世十多年，但它**近几年才快速兴起。目前,市面上现有的许多3D打印机制造商都在争先恐后地宣传“碳纤维3D打印”概念，但事实上，各种碳纤维之间也存在差别。本次将为您介绍3D打印领域中碳纤维的基础知识，文中将定义不同的类型，研究面临的挑战、优点、实现注意事项等。在碳纤维打印领域，我们将深入研究Markforged的碳纤维增强 (Carbon Fiber Reinforcement, CFR) 的优点。碳纤维由沿着细长晶体结构方向排列的碳原子组成，直径为5-10 微米。这些纤维既可以单独使用，也可以将数千根碳纤维单丝捆束起来组成纤维束加以使用。在现代制造业中，碳纤维通常会与其他材料结合构成复合材料来使用。含碳量在90%以上的度高模量纤维。耐高温居所有化纤之某首。静安区耐高温碳纤维填料
水泥制品一般是指混凝土、水泥砂浆和石棉水泥。石棉及其制品因对环境造成严重污染，已被逐步淘汰出建材领域，取而代之的是新一代增强纤维。传统水泥制品的特性是抗压强度高，拉伸强度和杨氏模量低，抗弯性能差。就综合性能而言，碳纤维占优势。如果在水泥混凝土中加入少量碳纤维，拉伸强度可成倍提高，抗弯强度也随碳纤维加入量的增加而直线上升，碳纤维长丝的增***果好，但适宜采用短切碳纤维，经打浆工序可得到碳纤维均匀分布的砂浆。同时，短切碳纤维价格低，尤其是沥青基碳纤维，容易被建材市场接受。静安区耐高温碳纤维填料气相生长碳纤维近期内在稳定工艺，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。
1969年日本碳公司开发高性能聚丙烯腈基碳纤维获得成功。1970年日本东丽（Toray Textile Inc.）公司依靠先进的聚丙烯腈原丝技术，并与美国联合碳化物公司交换碳化技术，开发高性能聚丙烯腈基碳纤维。1971年东丽公司将高性能聚丙烯腈基碳纤维产品（Torayca）投放市场。随后产品的性能、品种、产量不断发展，至今仍处于**地位。此后，日本东邦、旭化成、三菱人造丝及住友公司等相继投入聚丙烯腈基碳纤维的生产行列。（见聚丙烯腈基碳纤维）1970年日本吴羽化学工业公司采用大谷杉郎的**，首先建成年产120t普通型（GPCF）沥青基碳纤维的生产厂，1978年产量增到240t。该产品被用作水泥增强材料后，发现效果很好，1984年产量增至400t，1986年再次增加到900t。1976年美国联合碳化物公司生产高性能中间相沥青基碳纤维（HPCF）成功，年产量为113t，1982年增至230t，1985年增至311t。
20世纪90年代初，高性能及超高性能炭纤维已问世，预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。一些特种碳纤维，如抗氧化碳纤维（以提高复合材料的使用温度）、低纤度碳纤维（做0.035mm超薄型预浸带用）、高导热低电阻碳纤维（以满足屏蔽电磁、射频干扰用，并可散发多余的热能）、低热膨胀系数碳纤维（供卫星天线系统、反射镜等用），中空碳纤维（用于飞机制造工业，提高复合材料的冲击韧性，核反应堆中的高温过滤介质，分离生物分子血清和血浆用的介质）和活性碳纤维，随着科学及工程的发展会有很大发展。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远拥有一支精干的设计团队。
碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、**产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中，减轻质量效果尤为明显，比钢铁材料轻50%，比铝材轻30%，因此得到国内外各大汽车公司的***关注。
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高温的结构中，它是**轻的材料；高温的强度好，在2200℃时可保留室温强度；有较高的断裂韧性，抗疲劳性和抗蠕变性；而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料，纤维取向明显影响材料的强度，在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系，后来变成双线性关系，卸载后再加载，曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
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因此，设计玻璃钢零件时，其允许承载应力不超过极限应力的60%。而碳纤维则因弹性模量大，设计时可以允许在极限应力条件下使用。另外，在高温老化试验中，碳纤维树脂复合材料的强度损失也比玻璃钢小。因此，碳纤维树脂复合材料可以制作宇宙飞行器的外层材料，人造卫星和火箭的机架、壳体、天线构架。在机械工业中，碳纤维树脂复合材料用作承载零件(如连杆)和耐磨零件(如活塞、密封圈)以及像齿轮、轴承等承载耐磨零件。它还用作有抗腐蚀要求的化工机械零件，如容器、管道、泵等。但这类材料不足之处是，碳纤维与树脂的黏结力不够大，各向异性程度较高，耐高温性能差等静安区耐高温碳纤维填料
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