碳纤维增强塑料（CFRP）是以碳纤维为增强体、树脂为基体的复合材料。该材料具备高比强度、高比刚度、耐腐蚀、抗疲劳等优良特性；其常见应用领域涵盖建筑加固、航空航天、汽车制造等；在建筑领域，该材料常被制成碳纤维布或板材，用于梁、柱、楼板等承重构件的补强，且施工便捷，不会增加结构自重。
主要特性
力学性能突出：比强度和比模量高，抗疲劳性能好（疲劳强度可达静强度的80%），耐冲击性强。
环境适应性好：在高温潮湿环境下强度损失少，耐化学腐蚀，热膨胀系数小。
需要留意的短板：层间剪切强度低、各向异性明显，与铝、不锈钢等金属接触时可能发生电偶腐蚀；湿热环境下性能会下降（吸湿率达2%时层间剪切强度可从72.64 MPa降至46.92 MPa）。
主要制备工艺
工艺 特点 典型应用
预浸料热压罐 品质高、性能稳定，但成本高、效率低 航空航天高端结构件
树脂传递模塑（RTM） 效率高、尺寸精度好，成本较低 汽车零部件、复杂结构件
拉挤成型 连续生产、成本低、纵向性能好 风电叶片梁帽
缠绕成型 制品强度高、可机械化生产 压力容器、储氢瓶、钓竿
主要应用领域
航空航天：波音787、空客A350复合材料用量超50%；国产C919后机身、平垂尾及发动机风扇叶片使用了T800级碳纤维复材，占机身重量11.5%。
风电叶片：碳纤维叶片比传统玻璃纤维叶片减重8至10吨，适配100米以上风电场景，发电效率提升约8%。
汽车轻量化：蔚来与西格里合作研发的CFRP电池外壳比金属轻40%。
氢能储运：用于制造IV型高压储氢瓶，如卡涞科技2025年推出的70MPa干法缠绕IV型瓶。
低空经济：eVTOL复合材料用量超70%，其中碳纤维占比90%以上。
回收与最新进展
2026年2月，哈工大团队在《自然·通讯》发表基于自蔓延高温合成技术的碳纤维废弃物升级回收技术，可将边角料转化为石墨烯接枝碳纤维和石墨烯粉末，增强效果甚至优于原始碳纤维。
热塑性CFRP（如PEEK、PPS基体）具备可回收性，可二次熔融成型，解决热固性材料回收难题。
国产碳纤维已实现T300/T700量产，T800级通过中国商飞PCD预批准；上海石化掌握全球独有的60K大丝束碳纤维技术，拉伸强度突破4.9 GPa。
需要注意：CFRP与铝、镀锌钢、不锈钢等金属接触时，由于碳纤维导电性，容易引发电偶腐蚀，设计时需用绝缘层（如玻璃纤维）隔离或选用钛合金等耐腐蚀金属。
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