碳纤维和 凯夫拉® 有什么区别？
什么是碳纤维？
碳纤维是细长的股线，主要由碳原子在微观晶体中结合在一起制成。晶体排列整齐，这使得它们非常坚固。然后将它们捻在一起，与棉花生产过程非常相似，制成纱线。然后将纱线编织在一起以形成碳纤维布。碳纤维有不同类型的编织：
平纹：也称为双向标准上/下，非常容易处理，因为编织紧密。
斜纹：从上到下的对角线图案是最容易识别的碳纤维图案，比平纹设计提供了更宽松的形式，使其更适合更复杂的形状。
缎面：缎面有一种砖状的相似性，从高数（通常为四或八）到低数。该模式不是最容易使用的，最适合复杂的曲线。
单向：顾名思义，所有纱线都是单向的。没有编织，它通常用线固定在一起，这不会改变碳纤维的结构，是最适用于仅作用在一个轴上的力的模具。
碳纤维是如何制成的？
每个碳纤维制造商都有自己的材料制造方式，作为一项规则，所有碳纤维都来自有机聚合物，有机聚合物是由碳原子连接在一起的分子链。PAN（聚丙烯腈）制造工艺约占所有碳纤维制造的 90%，分为五个步骤：
聚丙烯腈与其他物品混合并纺成可拉伸和清洁的纤维。
然后添加化学物质以稳定。
增加热量，高温有助于形成紧密结合的碳晶体。
纤维被氧化以改善粘合性能。
最后，股线被涂覆并缠绕成不同尺寸的线。在碳纤维成为复合材料之前，会添加聚合物，然后通过加热、压力或真空将线与聚合物结合，从而形成复合材料。
与任何制造过程一样，所使用的材料将在碳纤维中产生特定的品质和效果，从而形成分级和应用差异。
碳纤维的优点是什么？
碳纤维以其重量轻、强度高而著称，是船舶、汽车和航空航天行业理想的先进复合材料。主要好处包括：
优异的强度重量比
高耐热性
高耐化学性/耐腐蚀性（与正确的树脂一起使用时）
极其灵活，适用于各种应用
电导率和热导率
具有低热膨胀系数
碳纤维的缺点是什么？
尽管具有广泛的优势，但碳纤维仍然是一种相对较新的复合材料，但也存在一些缺点：
与其他复合材料相比价格昂贵
制造业的劳动密集型程度更高
目前不可回收，通常使用碳纤维来代替钢或铝，这两种材料都是可回收的材料
当超出其能力时会破裂，如果损坏，必须更换而不是像金属结构一样修理
什么是 Kevlar®/芳纶面料？
Kevlar 是使用芳纶聚合物制成的，其中分子排列成平行线，然后将纤维紧密地编织在一起
Kevlar® 是如何制造的？
制作 Kevlar 有两个步骤。
第一步是一个化学过程，包括生产基本塑料，凯夫拉尔由此制成长丝状纤维。
这个过程的第二部分通常称为冷凝过程。在此过程中，分子链相互平行排列并与氢键交联，从而使凯夫拉尔具有高拉伸强度。
Kevlar® 的优点是什么？
坚固，但仍比钢轻
耐热性好——450°C左右开始分解
良好的耐化学性
不受水分影响
Kevlar® 的缺点是什么？
抗压强度差——耐挤压和挤压
比其他材料对环境因素更敏感
需要特制的剪刀来剪断干燥的织物
一旦层压，它只能用特制的钻头刺穿
碳最适合需要更高刚度和强度的区域，碳纤维提供业内最佳的强度和刚度重量。它通常也是最昂贵的增援部队。
与 Kevlar 相比，碳纤维的切割、打磨和机械加工也更简单，因为凯夫拉尔在层压后需要特制的钻头。
也就是说，凯夫拉提供比碳纤维更好的耐磨强度，这就是为什么它通常与防弹背心相关联。凯夫拉在极端温度下的性能也优于碳纤维，一些人认为这使其更适合海洋工业。
