休闲产品中,最早应用PAN碳纤维的是钓鱼竿。现在世界上碳纤维钓鱼竿的年生产量为1200万根左右,相当于碳纤维用量约1200吨。碳纤维在高尔夫球杆的应用是于1972年开始的,现在世界上碳纤维高尔夫球杆的年生产量约4000万根左右,相当于2000吨碳纤维的用量。网球拍的应用是从1974年开始的,目前世界上年生产碳纤维球拍约450万个,需碳纤维用量约500吨。在其他方面,碳纤维还广泛应用于滑雪板、雪船、滑雪杆、棒球棒、公路赛以及船舶类体育用品。
碳纤维是由邮寄纤维或低分子烃气体原料加热到
1500
℃所形成的纤维状碳材料,其含
碳量为
90%
以上。它是不完全的石墨结晶沿纤维轴向排列的物质,晶体层间距约为
0.3360~0.3440nm
,各平行层原子堆积不规则,缺乏三维有序,呈乱层结构。随加热温度升
至
2500
℃以上,碳含量高于
99%
,层间距随之减小,说明碳纤维已由乱层结构向三维有序
的石墨结构转化,称之为石墨纤维。碳和石墨纤维层面主要是以碳原子共价键相结合。而
层与层之间是以范德华力相连接,因此碳和石墨纤维是各向异性材料