碳素纖維 (carbon fibre)
最近市面上有很多竹炭纖維(內含1~3%竹炭粉的化學纖維)產品,這種內含炭粉的纖維與純碳素纖維雖說是兄弟,但製造方法和用途截然不同。碳素纖維的原料是嫘縈、亞克力(聚丙烯腈,PAN)或瀝青(pitch),而且是直接將整根纖維碳化。
一般的碳素纖維,細度僅有普通人髮的十分之一,只要簡單的利用樹脂集成束狀,就能擁有較金屬高上十倍的拉伸強度(tenacity)。直徑一公分的棒狀碳素纖維複合材料,便能吊起重達20噸以上之物品。
目前世界上八成以上的碳素纖維屬於亞克力系,商品型號常以K來表示(1K=1000根纖維),如12K代表每股12000根單纖維之產品。3K、6K及l2K 的主要規格品,大部份用在航太及運動器材上,而高K數的24K、36K及48K纖維,則多運用在建築材料上,尤其是橋墩之補強材料。
在人類的科技歷史裡,碳素纖維一直佔有重要地位,因為從愛迪生(Thomas Alva Edison)把纖維碳化,撚成絲狀,成功製成白炙燈起,碳素纖維就已經徹底改變人類的生活了。
現在的碳素纖維,具有高強度、高模數(high modulus,不易變形)、耐疲勞、耐燒蝕(flameresistance)、比重小、導電(electrical)等優良性能。可與樹脂、金屬、陶瓷等製成各種複合材料,然後應用於航太、軍事、汽車、化工、電子、原子能、運動器材、醫療器材甚至於環保資源等領域上。下回您可以注意一下,家裡的腳踏車或高爾夫球桿, 說不定就是由碳素纖維為主幹所製成的哦。
由於科技的進步,許多化學纖維經由成分或結構的改質,不斷的被研發出具有單一或綜合特性的新纖維來,例如:阻燃纖維、抗菌纖維、抗紫外線纖維、抗靜電纖維、防蚊纖維、消臭纖維及奈( 納)米纖維(nanofibre,正確是指纖維直徑小於100nm 的超微細纖維,而1nm=10-9m;唯有些企業站在商業之考量,往往把添入奈米級附加粉粒,如:銀粉、竹炭粉、木炭粉、椰殼炭粉、珍珠粉、稻糠粉、咖啡粉、茶粉等等的一般化學纖維也名之奈米纖維)等等。這些新纖維也就更進一步的衍生創造出許多新的產品和用途了。