碳纤维的硬度是钢的几倍（碳纤维与钢材的模量差别对比）

　　碳纤维在上世纪50年代因为航空航天等尖端科技的需要得到迅速的发展，随着研究的不断深入，碳纤维复合材料开始逐渐取代传统的金属材料。弹性模量（也称为“形变”）是衡量一个材料重要的性能参数，弹性模量的好坏直接决定了产品的力学性能，本文将碳纤维与钢材两种材料的弹性模量进行对比分析。

　　首先我们来了解一下什么是弹性模量。碳纤维模量是描述物质弹性的一个物理量，指单向应力状态下应力除以该方向的应变。是一个统称，也被称为“杨氏模量”、”剪切模量“、“体积模量”等。

　　产品的弹性模量与产品的尺寸和结构都有联系，但更多地是由产品的原料决定的。本文就碳纤维原料（T300）与钢材原料（冷轧钢）进行弹性模量的对比分析。

　　弹性模量的计算公式是E =(F / A)=(dL/L)=σ ε。其中F代表施加的力, A代表材料的受力面积, dL是材料长度沿测量轴的偏移量(变化) , L则表示为材料的原始尺寸。

　　T300碳纤维复合材料弹性模量为230GPa，其密度为1.6~2.0g/cm³、抗拉强度3000MPa，断裂伸长率1.5%、比热容为0.7~0.9KJ/(Kg-K)、热膨胀系数-0.5x10-6/℃、 电阻率0.00075~0.0015Ω·cm ，同时还具有耐高温、耐灼烧、防水、电磁屏蔽等多种特性。

　　冷轧钢的弹性模量为180GPa ,密度为7.85g/cm^3、抗拉强度300~ 600MPa、弹性模量190GPa、比热容0.42 KJ/(Kg-K)、伸长率16%~23%、热膨胀系数10.6~ 12.2x10-6/℃

　　两者对比可知，碳纤维要比钢材弹性模量要高，但是有时并不算明显。但综合上密度、热膨胀系数等一系列的对比来看，碳纤维产品的优势还是比较突出的。同样规格的两种制品，碳纤维材质的成品质量只有钢材成品的1/5，而强度却高出四倍，可以很好地实现产品的轻量化。