2023年9月23日晚，在热烈而欢快的气氛中，备受瞩目的第19届亚运会在杭州盛大开幕。
您知道吗？亚运会火炬高730毫米，净重1200克，设计思想源自中华五千年文明史的良渚文化，名为“薪火”，寓意传承。火炬整体使用可回收金属和碳纤维材料，内部燃料为丙烷，燃烧安全无污染。
泰山体育、金陵体育、飞鹰船艇等国内体育企业均为亚运会赛事提供运动器材及服务保障，材料端的创新应用发展迅速。本次提供的竞赛自行车充分融合了人体工学和空气动力学，实现了空气动力学效能的关键技术性突破，整体车架采用高模量碳纤维，使车架整体强度得到了大幅提升。
泰山体育将全球首创且通过国际认证的全新升级碳纤维复合材料应用到体操器材上，赋予体操器材更高的强度、轻便性和安全性，在提升器械质量的同时有效提高运动员比赛成绩。
中国中车为杭州亚运会打造的复兴号亚运智能动车组采用碳纤维司机台，其主体框架和承载部件由新一代高强度复合材料碳纤维制成，经结构优化处理后，使司机台在保证强度和刚度的前提下减重30%。在工艺方面，碳纤维司机台表面外覆高硬度耐磨亚光透明漆，有效防止了纤维外露、纹理易划伤等问题。通过使用新型环保树脂、水性胶粘剂和水性涂料，大幅改善碳纤维的成型技术，也使产品更加绿色环保。
碳纤维素有“黑色黄金”之称，性能优势明显，种类繁多，被广泛应用于风电、空天、汽车、建筑等领域。随着国产化加速，碳纤维的价格有望进一步下降，应用市场将继续扩展。以下列举了碳纤维的优异性能：
1、轻量化：碳纤维的密度为1.5-2.0 g / cm3，仅为钢的1/4，铝合金的1/2。
2、高强高模：碳纤维抗拉强度通常超过3500 MPa，比强度为钢的10倍以上；弹性模量为230-340 GPa，远高于钢材。
3、耐高低温性能：在惰性气氛下，碳纤维的使用温度可以达到2000 ℃；在-180 ℃的超低温仍具有较好的弹性。
4、低线膨胀系数、高导热性：碳纤维的热膨胀系数表现出各项异性，平行于纤维方向呈负值，垂直于纤维为正值，总体低于钢质材；碳纤维的比热容约为0.71 KJ / (kg·K)，其导热系数处在1.5-6.0 W / (m·K)范围，骤冷或骤降基本不出现裂纹。
5、耐腐蚀性：具有良好的耐化学稳定性，耐酸、耐碱、耐油，除了强氧化剂外，基本表现为惰性。
6、导电性能良好：室温下，高模量碳纤维的电阻率为7.75×10-2 Ω·m，高强度碳纤维为1.5×10-1 Ω·m。
在风电领域，碳纤维主要用于风电叶片和叶梁的制造，其与玻璃纤维相比，强度更高而质量却更轻，因此碳纤维在风电领域的渗透率快速增长。
在光伏领域，碳纤维材料用于太阳能板边框与支撑板的制造。在热场系统中，晶硅生长设备所用材料也有碳纤维的身影。
在航空领域，碳纤维复合材料可应用于飞机中的主承力结构和次承力结构，使飞机整体重量减轻20%至40%，大幅提高其续航能力、降低燃油成本。
在航天领域，碳纤维复合材料因具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，广泛应用于人造卫星天线和卫星支架的制造，还用于固体火箭发动机壳体和喷管等的制造。
政策驱动下，压力容器呈喷井式发展状态，缠绕用碳纤维的需求高速增长。目前，压力容器主要用于天然气和氢气储罐、高压储气罐、压缩天然气燃料罐等领域。国内，针对车载储氢瓶的研发主要集中在70 MPa IV型瓶的工艺研究上。
碳纤维在汽车中的渗透率增加，中高端汽车轻量化市场不断扩大。碳纤维质量强、强度高，可减少排放和燃料消耗，提高汽车的安全性和舒适度，提升汽车行驶效率。目前，汽车用碳纤维制品主要包括车身、内饰、制动器、轮毂等。
碳纤维在船舶中的应用相对较少，基本集中在高端竞技类船舶，在帆船赛艇中，桅杆、帆布、船身、上层结构、传动轴以及螺旋桨等结构件均由碳纤维制成。
体育休闲是碳纤维的传统应用领域，如球拍、滑雪板、雪橇、曲棍球棍、钓竿、高尔夫球杆、自行车、冲浪板、风筝、鞋子以及其它体育产品均由碳纤维制造而成。
2022年，折叠屏手机因其新颖性魅力，实现了销量逆势增长。折叠屏手机对机身的设计性、便携式、轻量化、强度等提出了更高的要求，碳纤维在该领域大显身手。
碳纤维复合材料在各种工业机械部件中的应用十分抢眼，如造纸辊筒采用碳纤维复合材料后，不仅大幅减轻重量，而且增加了刚度。在自动化生产过程中所用的机器人机械臂，也大量采用了碳纤维复合材料。
碳纤维具有良好的X光穿透性，且无磁铁性，可用于制造成像设备，如MRI核磁共振成像仪、CT扫描仪和X光机等。此外，碳纤维在手术器械、假肢、轮椅、医疗植入物等方面具备应用价值。
来源：Carbontech，部分信息来源：澎湃新闻、腾飞高分子、新华社、中国青年网、中国复合材料工业协会
