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　　如果有人問(wèn)碳纖維有什么愿望，我想它肯定會(huì)說(shuō)想拍一張彩色照片。
　　這當(dāng)然是一句調(diào)侃（tiáo kǎn )的話(huà)，不過(guò)也正說(shuō)明了碳纖維的顏色太單一，只有黑色的可選。上帝給了碳纖維黑色的外觀(guān)，它卻想創(chuàng)造多彩的生活。所以，有人開(kāi)始在碳纖維的顏色上下起了功夫。今天這篇文章簡(jiǎn)單聊一聊碳纖維顏色那點(diǎn)事。
　　碳(C)纖維為什么是黑色的最慣常的說(shuō)法是，碳纖維是碳材料(Material)，碳元素本來(lái)就是黑色的，所以碳纖維就是黑色的嘛。
　　這里有兩個(gè)錯(cuò)誤，首先碳元素是沒(méi)有顏色之說(shuō)的。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。元素是一個(gè)抽象出來(lái)的，用來(lái)分類(lèi)的概念，它是一類(lèi)原子的總稱(chēng)，并沒(méi)有所謂的宏觀(guān)性質(zhì)。就像我們說(shuō)動(dòng)物，我們沒(méi)有辦法說(shuō)動(dòng)物的身高、體重這種屬性(property)，只有具體到其中一種動(dòng)物或者某一個(gè)體才能使用。所以，我們只有具體到哪種碳材料，才能說(shuō)是什么顏色的。 123456
　　其次，并不是所有碳(C)材料(Material)都是黑色的。金剛石也是碳材料，晶瑩剔透、光彩奪目，跟常見(jiàn)的石墨(化學(xué)式C )、碳纖維大相徑庭。以至于常人很難把金剛石歸結(jié)為碳材料的范疇(category)。這里面顏色的差異就隱藏在組成碳材料原子的排列結(jié)構(gòu)上。
　　物質(zhì)表現(xiàn)出不同的顏色，其原理在今天已經(jīng)非常了解了，當(dāng)物質(zhì)(分子或離子)吸收了相當(dāng)可見(jiàn)光能量的電磁輻射后，就會(huì)表現(xiàn)出被人眼所能覺(jué)察到的顏色。所以物質(zhì)之所以具有不同的顏色，這是因?yàn)樗鼘?duì)不同的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有選擇(xuanze)性吸收的結(jié)果。而表現(xiàn)為黑色的碳(C)材料(Material)，就是因?yàn)樗樟怂胁ㄩL(zhǎng)可見(jiàn)光，所以表現(xiàn)為黑色。
　　表現(xiàn)為黑色的碳(C)材料，如石墨(化學(xué)式C )、碳纖維、不定性碳等，之所以吸收所有的顏色的可見(jiàn)光，主要是因?yàn)楹惺⒕н@種結(jié)構(gòu)。
　　在元素周期表中，C排在第6位，原子核外有6個(gè)電子，按照電子排列規(guī)則，C原子最外層有4個(gè)自由電子，需要與其他電子組合成（解釋:由幾個(gè)部分合并成一個(gè)整體)化合建才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。而石墨微晶結(jié)構(gòu)中，1個(gè)碳(C)原子(化學(xué)式:C) 與周?chē)?個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，組成六邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這種六元網(wǎng)格結(jié)構(gòu)堆垛起來(lái)，形成石墨微晶結(jié)構(gòu)。

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　　C原子4個(gè)自由電子中，除了形成化學(xué)鍵的3個(gè)電子，剩余1個(gè)自由電子，游離在六元網(wǎng)格上，與所有的自由電子形成一個(gè)覆蓋（Cover)在六元網(wǎng)格上的大π鍵，這層自由電子可以自由移動(dòng)，在加載電壓之后，可以定向移動(dòng)，使石墨結(jié)構(gòu)具有很好的導(dǎo)電性，這也是石墨、碳(C)纖維等碳材料可以導(dǎo)電的原理。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。
　　這層自由電子，就像一個(gè)大海綿，吸收各種顏色波長(zhǎng)可見(jiàn)光能量。不過(guò)單層石墨(化學(xué)式C )六元網(wǎng)格結(jié)構(gòu)還不足以將所有顏色波長(zhǎng)可見(jiàn)光吸收，多層石墨六元網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的堆垛，才能使石墨微晶結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為黑色。 本文來(lái)自123
　　而金剛石材料(Material)中1個(gè)碳原子與周?chē)?個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，沒(méi)有可以自由移動(dòng)的電子，不吸收任何可見(jiàn)光。光線(xiàn)照射進(jìn)來(lái)被折射一圈之后，又被折射出去，所以表現(xiàn)為晶瑩剔透的無(wú)色。同時(shí)沒(méi)有自由移動(dòng)的自由電子，就沒(méi)有導(dǎo)電的可能，所以，金剛石不能導(dǎo)電。
　　上帝給了黑色的外表，它卻想創(chuàng)造多彩的生活。尤其是汽車(chē)改裝領(lǐng)域，人們癡迷于碳(C)纖維紋路的科技感外觀(guān)，卻又煩惱顏色太單一。有些腦子活絡(luò)的商人，看準(zhǔn)用戶(hù)的這一需求，發(fā)明了具有碳纖維紋路的貼膜，來(lái)豐富（plump)外觀(guān)。也有的廠(chǎng)商琢磨如何給碳纖維添加不同的顏色。
　　可是碳纖維表面并沒(méi)有活性基團(tuán)，很難用染色劑染色。通常廠(chǎng)商將碳纖維與其他顏色纖維，如芳綸、玄武巖、玻纖等混編，來(lái)制造不同顏色的織物。甚至有非常多不良廠(chǎng)商，將玻璃纖維染上黑色，冒充碳纖維，來(lái)欺騙不明就里的用戶(hù)。 本文來(lái)自123
　　混編得來(lái)的顏色往往不能盡如人意，也有廠(chǎng)商考慮在碳(C)纖維表面鍍一層金屬涂層，來(lái)達(dá)到改變顏色的目的，或者在與碳纖維復(fù)合的樹(shù)脂內(nèi)加入一些著色劑來(lái)改變外觀(guān)。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。蘋(píng)果公司就采用一種叫做 ;scrim ;的涂層，來(lái)給碳纖維上色。
　　市場(chǎng)(shì chǎng)的刺激在緩步進(jìn)行，技術(shù)的發(fā)展總有個(gè)過(guò)程，當(dāng)碳(C)纖維提供給人更強(qiáng)、更輕的屬性(property)后，下一步可能就是更炫。
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