碳纖維與鋼比較：誰更勝一籌？

優(yōu)培德：在很多碳纖維產(chǎn)品的開發(fā)業(yè)務(wù)中，大部分是用碳纖維產(chǎn)品替代金屬材質(zhì)，取其輕與強(qiáng)的優(yōu)勢，因此在碳纖維與鋼的話題上存在許多差異，可能會使一種纖維優(yōu)于另一種。但實(shí)際上碳纖維和鋼都具有在特定應(yīng)用中提供各自優(yōu)越的性能和品質(zhì)，但要了解哪種 “更好”，需要了解碳纖維和鋼之間的主要區(qū)別。

碳纖維和鋼之間的主要區(qū)別

鋼和碳纖維在工業(yè)和家庭應(yīng)用中都很常見，主要以其卓越的強(qiáng)度和耐用性而聞名。在日常應(yīng)用中，鋼和碳纖維都是可靠的材料，可以長時間承受磨損。當(dāng)然兩者之間存在顯著差異。

1）強(qiáng)度

盡管鋼通常被認(rèn)為是建筑和工業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，但就強(qiáng)度與重量比而言，碳纖維實(shí)際上比鋼強(qiáng)得多。在本申請中，“強(qiáng)度”是由材料的抗變形能力或“彈性模量”定義的。碳纖維和鋼的彈性模量均高達(dá) 200 吉帕 (GPa)，因此這兩種材料都非常堅(jiān)硬，非常適合許多高應(yīng)力應(yīng)用。

2）重量

雖然碳纖維和鋼都具有極強(qiáng)的抗變形能力，但鋼的密度要大得多，而碳纖維的重量大約輕五倍，因此在這方面它的強(qiáng)度大約是鋼的五倍。由于其優(yōu)越的強(qiáng)度重量比，碳纖維是必須減輕重量的應(yīng)用（航空航天、體育用品等）的首選。

3）耐腐蝕性能

盡管固化環(huán)氧樹脂會與陽光和其他元素發(fā)生反應(yīng)，但碳纖維本身由化學(xué)穩(wěn)定的材料制成，并且耐腐蝕，使其碳纖維制品成為惡劣環(huán)境下應(yīng)用的更好選擇。另一方面，鋼在暴露于大氣中的濕氣時非常容易氧化（盡管某些鋼合金具有更好的耐腐蝕性）。在耐腐蝕性方面，碳纖維毫無疑問勝出。

4）成本

歸根結(jié)底，與碳纖維材料做成碳纖維產(chǎn)品相比，鋼通常是一種更具成本效益的材料。但要考慮到碳纖維成本必須包括制造工藝成本、熟練勞動力成本以及材料成本。相比之下，生產(chǎn)碳纖維是一個非常精確且耗時的過程，但最終是值得的。雖然碳纖維部件的成本可能更高一些，但它們比鋼制部件更堅(jiān)固、更輕，而且使用壽命更長。

鋼和碳纖維都非常堅(jiān)固，并且根據(jù)其使用的應(yīng)用，可以持久耐用。兩者在工業(yè)環(huán)境中都有自己的優(yōu)勢和地位，可以肯定地說，兩者都不會很快取代對方。要充分發(fā)揮碳纖維在工業(yè)用品優(yōu)勢，最好設(shè)計初期就聯(lián)系專業(yè)且富有多年設(shè)計研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的碳纖維產(chǎn)品生廠家（如優(yōu)培德），參與前期設(shè)計，能更好的節(jié)約時間和成本。

附：常見碳纖維與金屬性能對比參數(shù)