碳纤维为什么贵又特别易损伤（​碳纤维有哪些缺陷形式？）

　　随着对碳纤维复合材料的不断研究，碳纤维的品质在不断地提高，但是研究人员随即也发现，在生产过程中，缺陷也是碳纤维复合材料绕不开的一个话题。消除各种缺陷的产生、减少缺陷的数量和大小，目前已经成为提高其性能的主线。

　　碳纤维复合材料的缺陷形式有很多种，比如晶格缺陷、结构缺陷、杂质缺陷、损伤缺陷等。其中，表面缺陷属于后天性缺陷，主要由生产过程引入，占碳纤维复合材料缺陷的90%，是影响抗拉强度的主要缺陷。

　　研究人员对碳纤维表面尺寸缺陷与抗拉强度之间的关系研究发现，抗拉强度随着表面裂纹尺寸的增加呈下降趋势，并且缺陷呈现随机分布的状态，抗拉强度随孔径增大而直线下降，也呈现出多分散性。同时可以发现大部分缺陷尺寸在微米级，少部分在亚微米级，如果把缺陷尺寸控制在亚微米级或纳米级，碳纤维的抗拉强度将会得到大幅度提高。

　　碳纤维的生产过程比较长，工艺复杂，产生缺陷的几率会比较多。主要分为先天缺陷和后天缺陷，先天缺陷主要是指碳纤维原丝产生的缺陷，而后天性的缺陷是指在生产过程中引入的缺陷。防控缺陷的产生要从聚合部分、纺丝部分、预氧化部分、碳化部分四个部分分别进行。品质的提升，除优化工艺、完善设备和严格的品质管理外，研究构效关系更是一个重要课题。

　　解决缺陷的难题决不能机械地从工艺到工艺或从设备到设备，做简单肤浅的表面文章，需要企业不断地创新工艺，完善设备，严格质量管理，才能实际提高碳纤维及其制品的质量，真正制作出好的碳纤维产品。