当前，随着国家的发展，国防和工业制造水平的不断提高，碳纤维已经开始取代碳纤维。在航空航天、国防、交通、船舶、轨道交通、航空航天等方面得到了广泛应用。作为航空航天工业发展当中的重要材料之一，目前在民用航空领域的应用日益广泛。但是由于技术工艺限制导致其在工业上不能大量使用，从而降低了发动机等先进技术应用的门槛。所以在很多领域已经出现了碳纤维的应用。今天给大家介绍一下碳纤维汽车在民用市场当中应用了什么技术？
1.发动机罩
汽车发动机罩是汽车的重要组成部分，它可以使汽车行驶过程中的安全性大大提升，其采用材料为优质碳纤维材质，其性能稳定、耐高温等特点。具有极高的强度，而且在一定程度上可以减轻重量。并且可以通过增加材料和强度，有效降低发动机罩的成本。因为其材料结构强度高可以有效提升发动机罩结构刚性，同时还能降低成本。而其使用在汽车行业中的数量在不断增加，随着对汽车发动机舱结构强度，美观度以及空气动力学等要求越来越高后，碳纤维发动机罩也成为了航空领域应用较多的零部件之一。
2.车身结构
现代汽车的车身结构是根据碳纤维的特性设计而成的，车身结构的特点主要有强度高，轻量化，抗冲击，减重，轻质，减轻车身重量。车身结构主要由钢车身和复合材料组成。钢车身具有强度高、重量轻、刚性好，抗冲击和抗热变形能力强等特点。复合材料具有重量轻、强度高、韧性好等优点。其主要材质有碳纤维、铝材、玻璃纤维以及金属等材料。
3.内饰和外部设计
在汽车内饰方面，作为内饰的重要材料，碳纤维材料的应用逐渐成为了主流。在内饰方面，碳纤维材料有着优良的导热性能和优异的吸音隔热性能，并且在降低能耗方面具有很好的效果。但是由于其较高的强度与刚度，碳纤维材料仍然不能完全替代木料和石材，从而导致其在轻量化方面有着一定难题。
4.转向助力系统和车轮结构
为了降低成本，转向系统在应用过程当中，对于碳纤维材料的应用也是越来越广泛。而转向系统应用的碳纤维材料，其自身具有的耐腐蚀、耐疲劳性能，使得其应用到各大车型当中之后，能够大幅降低整车质量和能耗，而这些性能的降低使得其在使用当中对于车身结构也是有了更高要求的。目前碳纤维轮毂被应用到宝马3系当中，而在宝马的车型当中，也都有采用碳纤维轮毂。
5.碳纤维技术应用
碳纤维不仅应用于汽车领域，而且在工业领域也是一个重要材料，其性能好，且强度大，耐腐蚀，而且碳纤维在各个领域的应用都是具有代表性的。而且碳纤维有着非常强的柔韧性，能够很好的适应各种环境，并可以随意改变其自身结构。在现代生活中，碳纤维已经被广泛应用于航空航天器上，并且在航空领域运用更加广泛。
碳纤维在防护服，防弹产品和飞机和船舶部件的替代品可以是凯夫拉，但碳纤维在环保方面更胜一筹。
碳纤维在家用地暖方面的替代品可以是石墨烯，碳纤维易老化易掉落、抗高电压，石墨烯地暖抗高电压，防潮防酸碱、而且碳纤维不可再使用，石墨烯地暖可再使用。
首先回答什么是碳纤维？
碳纤维的主要成分是碳元素，由一种由微小的股线或丝束组成的轻质材料。
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碳纤维的应用原理
简单来讲，碳纤维就是有很多紧密碳原子结合而成的“布”，当你用尖锐的东西刺穿它时，容易被击穿但如果你作用面积比较大，反而不容易损坏 。
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也就是说它能抵抗一定的撞击，但不能抵抗尖锐物体的刺穿。
碳纤维的性能优势
耐高温，导电，导热，耐腐蚀，尤其在大气腐蚀大的环境下更为优越，并且其还有强度高，耐磨损、强度大的优点。
碳纤维的应用范围
目前碳复合材料的应用方面更广，市场需求更是巨大，但国内市场供应仍比不上国外输出，近几年国内企业加快供给，增速持续上涨。
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【光伏系统】––碳纤维在在单晶拉制炉和多晶铸锭炉的热场系统中成为主要材料。
【汽车行业】––碳纤维既有碳材料固有特性，又有纺织纤维的柔性，碳纤维可以让车身更轻量化，而且还应用于发动机机罩、汽车板簧和驱动轴，这样车子越轻加速越快，所以应用碳纤维的汽车也更加昂贵。
【航空航天】––碳纤维经常用于飞机，火箭制造的高端材料碳纤维需求稳步增长，市场规模不断扩大，而且国产替代加速，行业供需改善。
【体育器械】––日常我们使用的网球拍，冰球棍、滑雪杖自行车都是用碳纤维组成，尤其在海洋项目中更为实用。
碳纤维是汽车制造中的一种理想材料。它不仅制造快速，而且轻便坚固。在相同性能表现下，几乎没有其他材料能与之匹敌。因此碳纤维被广泛运用于赛车运动。
赛车材质
但随着全世界越来越寻求降低对碳的依赖与排放，我们能否找到一种新的材料在赛场上代替碳的存在?
1.超级镁合金
和传统的碳纤维材料相比，优质超级镁合金具有相同的强度以及重量，但却有着更低的价格，是碳纤维材料的良好替代品；同时，与铝相比，超级镁合金不仅更加坚硬和柔韧，而且在重量上也更具优势。除了性能上的优越表现之外，超级镁合金还是一种更加环保的生产材料。和碳纤维产品相比，超级镁合金所制造的商品的价格大约是前者的一半。如此巨大的价格优势加上超级镁合金卓越的性能表现使得这种材料对于其他的生产商来说极具诱惑力。
镁合金车轮
2.天然亚麻纤维新材质
使用天然亚麻做出一种名叫天然纤维的新材质，它的特性有如碳纤维轻盈，却又能得到相同强度效果。这些再生材料取代车辆外观的金属和塑胶车身钣件，带来重量和强度的优势，它的优点就如同高昂的碳纤维复合材料，同样有高安全性与高质量的两种产品标准。有别于传统的碳纤维材质，天然纤维复合材质的制造成本更低、环境污染也更低。此外，当受到撞击时震动的阻尼提高五倍，也就是天然纤维复合材质撞击后的碎片会较大，形成较钝的切角，不会像是碳纤维所造成叫锋利且细小的碎块，对于赛车来讲更加安全。
汽车材质升级
3.新型超强韧石墨烯材料
中美科学家组成的国际团队开发出一种超强韧、高导电的石墨烯复合薄膜，可在室温条件下以较低成本制备，有望替代目前广泛使用的碳纤维材料。研究人员介绍，传统碳纤维材料的制备条件需超过2500摄氏度，但新材料可在45摄氏度以下的室温进行制备，强度与碳纤维复合材料相当，成本更加低廉，易实现商业规模化制备。
石墨烯材质
结语：
新材料从发现到大规模应用，是一个循序渐进的过程，不可能一蹴而就，需要遵循“料-材-器-用”的规律和新兴产业发展规律，更需要扎扎实实的不懈努力和锲而不舍的创新精神、工匠精神。
碳纤维这个名词大家在日常生活中呢，听过的很多了，但是知道这个东西到底是什么的那就太少了。碳纤维，顾名思义就是一种含碳量很高的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，据说含碳量达到了95%以上。外柔内刚，质量比金属铝轻，但是强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀，高模量的特性。虽然碳纤维有这么多的优点，但是由于其制作工艺复杂，价格昂贵，使其无法广泛应用。
目前，德国科学家声称通过新型PLA复合材料可将碳纤维与生物基聚乳酸（PLA热塑性塑料相对生态友好）的优点相结合。
与传统的石油基塑料不同，PLA由玉米淀粉、木薯和甘蔗等可再生资源制成。它不仅可完全回收（在有设备的地方），而且还可在适当条件下在几年内生物降解，并且可在工业上堆肥。像其它单独使用的塑料一样，它不具有复合材料表现出的机械强度或刚度。但是，由于这些复合材料至少由2种混合物质制成，因此将它们回收是一个复杂的过程，通常认为不值得付出任何努力或费用。考虑到这一点，弗劳恩霍夫化学技术研究所的研究人员帮助创建了一种由编织PLA纤维制成的复合材料，该复合材料位于PLA基质中。纤维和基质实际上是由2种不同类型的生物塑料制成，前者的熔点高于后者。这意味着在生产过程中，固体纤维被包埋在液体基质（由熔融的PLA颗粒组成）中，此后基质也变成固体。回收过程包括简单地在不同温度下熔化纤维和基质。
PLA复合材料比塑料的“纯”形式更坚固、更坚硬，据报道能够“与商业上可买到的自增强聚丙烯复合材料竞争”。而且，其制造过程大约是石油基复合材料的一半，每千克材料产生的二氧化碳量约为一半。一旦技术得到进一步发展，研究人员希望PLA复合材料可在体育、汽车和医疗等领域中找到应用。该材料是欧盟Bio4self项目的一部分，参与该项目的还包括丹麦技术大学、比利时纺织研究小组CENTEXBEL和丹麦Comfil公司。
我们先了解碳纤维它是什么，在去了解它可以用什么代替。
一、什么是碳纤维
碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
在高中化学课上，我们应该学过碳纤维主要由碳元素组成，具有耐高温、耐磨、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、棉软、可加工成很多织物。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。说白了，就是耐受性很强、重量很轻、导向型很强。
二、碳纤维可以用什么代替
在化学的一些技术上，有时候我们会认为有些工艺的流程，很繁琐，很复杂。明明有简单的方法，却要绕很多的流程，才得到需要的东西。这就是我们所说的不仅要能够多层次的利用还要节能节源节成本。
因此，我们找的材料依然会满足这些条件。
我介绍的是PPS，又名聚苯硫醚。不仅有“塑料黄金”之称，还是8大宇航材料之一，更牢牢站居“塑料金字塔”顶层。
性格刚毅能抵抗外力冲击，不怕化学品腐蚀，能长期在240℃的高温环境下稳定工作……都是实打实的好本领。PPS还能作为特种钢材和碳纤维的替代品，从航空航天到电子、汽车等高科技领域，那里都有TA的身影。
它的特点和碳纤维是几乎一样的。
PPS的特性如下：
1、耐化学性能好。2、蠕变量低。3、吸水率低。4、尺寸稳定性好。5、张力模量高。6、阻燃。
合成PPS的方法很多，如卤硫酚盐的自缩聚，对卤二苯和硫磺的熔融聚合，硫磺和苯的亲电子反应，碱金属硫化物与对二卤苯的溶液缩聚（硫化钠法），硫磺和对二氯苯的溶液缩聚（硫磺溶液法），二苯二硫醚在路易斯酸作用下的聚合等等。目前用于工业生产的为硫化钠法和硫磺溶液法。