碳纤维的强度是钢的好几倍,为什么不用碳纤维做坦克战舰的装甲?其实说白了,是因为碳纤维有一个致命的缺陷。 麻烦看官老爷们右上角点击一下“关注”,既方便您进行讨论和分享,又能给您带来不一样的参与感,感谢您的支持! 碳纤维在材料界一直被称作“学霸”,它的表现让人惊叹,拉伸强度远远甩开钢铁,密度却只有钢的五分之一,很多人都觉得,这样的优等生一定能在战场上大显身手,比如用来打造坦克和战舰的装甲,不过,现实往往比想象复杂许多。 要论“硬实力”,碳纤维确实顶得上几乎所有常规材料,它在航空航天领域大有用武之地,中国的C919客机、先进火箭的结构件、甚至卫星的骨架,都离不开它的身影,原因很简单:又轻又结实,对飞行器来说,减轻一公斤重量,能带来巨大的性能提升,碳纤维正好满足了这种需求。 除了轻和强,碳纤维还不怕腐蚀,它在强酸强碱环境下都能保持稳定,即便在潮湿的环境里也不会生锈,这让很多高端体育器材、汽车零件、甚至高档渔具都纷纷选用了它,可以说,碳纤维在不少行业里都成了“抢手货”。 但“学霸”也有自己的短板,尤其是当它要和坦克、战舰这种“硬汉”打交道时,问题就来了,很多人会疑惑,既然碳纤维那么厉害,为什么军事装备里还是钢铁唱主角?其实,背后的原因一点都不复杂,关键就在于碳纤维的成型方式和材料属性。 碳纤维不是像钢那样一整块金属板,它本身是细如发丝的纤维,要变成有用的结构,就得把这些纤维一层层编织,再用树脂把它们粘合在一起,最后经过高温固化,形成坚固的板材,表面上看,成品板材很坚硬,但内里其实是“纤维骨架+树脂胶水”的组合。 这个组合模式埋下了最致命的隐患,树脂虽然能把纤维粘在一起,但耐高温能力很一般,遇到战场上的燃烧弹、喷火器,或者炮弹爆炸时的高温,树脂往往会先软化、甚至燃烧,一旦树脂出问题,碳纤维丝就会像散了架的扫帚一样失去支撑,整个结构瞬间崩溃。 现实中,曾经有人做过相关实验,碳纤维部件经过火烧之后,原本坚硬的板材直接变成了一堆松散的“黑色毛絮”,这种情况在坦克和战舰的装甲上是绝对不能容忍的,毕竟,防护装甲最怕的就是突然失效,如果因为一瓶燃烧弹就让坦克变成“糊锅巴”,那无疑是致命的隐患。 除了怕火,碳纤维还有个大问题,就是抗冲击能力不行,虽然拉伸强度很高,但那只是纤维方向上的表现,当遇到强烈的冲击,比如穿甲弹、破甲弹、甚至尖锐物体的猛烈撞击时,纤维之间靠树脂连接的部分很容易被切断或者撕裂,这样一来,装甲就会被直接穿透,根本起不到应有的保护作用。 钢铁装甲即使被炮弹击中,往往只是凹陷或者变形,依旧保持整体性,能为乘员争取宝贵的生存时间,而碳纤维装甲一旦受击,很可能直接碎裂、崩解,甚至碎片反而会伤到内部人员,这样一来,防护作用不但没有发挥,反而变成了安全隐患。 更现实的问题是修复和维护,钢铁装甲受损后,现场焊接、加固都很方便,坦克在战场上能快速恢复战斗力,而碳纤维装甲如果被打坏,基本没有办法现场修补,受损的部分往往涉及整个结构,必须全部更换,这样一来,不但维修周期长,战斗力也会因此大打折扣。 生产环节同样是个难题,钢铁材料经过轧制、铸造、焊接,生产效率极高、成本也低,碳纤维板的生产就要复杂得多,纤维要一层层铺设,方向还要严格控制,铺好之后还要进高温高压罐固化,整个过程大部分依赖手工,效率低,成本高,造一块碳纤维板的时间,足够钢厂生产十块甚至更多的钢板。 再说价格,碳纤维的原材料本身就不便宜,加上复杂的制造工艺,最终一块碳纤维板的成本远高于钢铁,动辄几十倍的差距,要知道,一辆主战坦克、一艘大型战舰,装甲面积巨大,如果全部用碳纤维,光材料费就足以让军费“爆表”,更别说大规模量产和后期维护了。 对战舰来说,还有额外的难题,虽然碳纤维本身不怕海水腐蚀,但树脂和纤维的结合处经年累月被海水侵蚀,可能会发生分层,导致结构松动,想象一下,数年后战舰装甲出现隐蔽裂缝,防护力大打折扣,隐患难以彻查,这无疑为后期维护埋下了雷。 所以,碳纤维虽然在很多领域风光无限,但放到坦克和战舰装甲上,各种短板就暴露无遗,怕火、抗冲击弱、难修复、生产慢、成本高、力学“偏科”、耐久性存疑,这些问题没有哪一个可以轻松绕过去,坦克和战舰这些大块头,对装甲的要求极其苛刻,不仅要抗打击,还得好修、耐用、便宜,碳纤维明显不符合这些硬性条件。 信息来源:和讯网——碳纤维未普及原因有哪些方面?这些原因对行业有何影响?
碳纤维的强度是钢的好几倍,为什么不用碳纤维做坦克战舰的装甲?其实说白了,是因为碳
一桐评这个去
2025-10-20 22:51:33
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