無處不在的碳纖維序言

眾所周知，火的使用和工具的發(fā)明開啟了人類使用能源和材料的歷史進(jìn)程，促進(jìn)了人類的進(jìn)化，推動了人類文明進(jìn)步。時至今日，能源和材料已成為人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定著人類文明的發(fā)展方向。它們的發(fā)展給全球經(jīng)濟(jì)、政治以及精神文化帶來了前所未有的變革，也使全球的生態(tài)環(huán)境傷痕累累。開發(fā)綠色能源，發(fā)明新型材料，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已迫在眉睫。

2012年，中國將啟動《國家能源發(fā)展戰(zhàn)略》編制工作，提出我國能源發(fā)展的總體方略和戰(zhàn)略規(guī)劃。但是，目前市場上還沒有一套詳細(xì)介紹新能源、新材料方面內(nèi)容的高新技術(shù)科普叢書。為了引導(dǎo)讀者，特別是廣大青少年更好地認(rèn)識和了解新能源和新材料，明確我國的能源現(xiàn)狀和材料科學(xué)的創(chuàng)新成果，增強(qiáng)開發(fā)高新技術(shù)的意識，激發(fā)他們?yōu)楦咝录夹g(shù)事業(yè)奉獻(xiàn)的信心和決心，培養(yǎng)他們的民族自信心和創(chuàng)新精神。向青少年普及新能源和新材料的相關(guān)知識和發(fā)展動態(tài)，必將吸引和鼓勵更多青少年熱愛科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，積極投身能源和材料事業(yè)，發(fā)明更多低碳、綠色的新型材料，使我國能源結(jié)構(gòu)合理，為創(chuàng)造我們可持續(xù)發(fā)展的綠色家園做出更大的貢獻(xiàn)。

“高新技術(shù)科普叢書”，由國內(nèi)知名材料學(xué)專家、西北師范大學(xué)博士生導(dǎo)師莫尊理教授擔(dān)任叢書總主編，西北師范大學(xué)等高校的教授、博士生導(dǎo)師擔(dān)任編委，叢書各冊的作者均為相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者。他們熱愛科學(xué)、朝氣蓬勃、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮探索，以真摯的情感和對人類社會持續(xù)發(fā)展的使命感，用樸實而又不失優(yōu)美的文筆嚴(yán)肅認(rèn)真地編撰了本套叢書。

本套叢書作為新材料、新能源的科普讀物，宗旨鮮明，風(fēng)格獨特，系統(tǒng)性強(qiáng)，認(rèn)真探討了人類與能源材料和諧的發(fā)展歷程和方向。與一般科普讀物相比，具有如下鮮明的特點：一是內(nèi)容豐富時代感強(qiáng)，本叢書共18個分冊，緊扣當(dāng)前能源、材料發(fā)展的困境，以新能源、新材料方面最新的研究成果及翔實的資料為基礎(chǔ)，用通俗易懂的文字分別敘述了與人類生存、發(fā)展最密切的各種新能源和新材料，構(gòu)成了一個完整的知識體系。另外，本套叢書多視角，多層次、全方位介紹了材料和能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和發(fā)展動態(tài)，深入淺出地展示了材料和能源的發(fā)展腳步?！渡裢◤V大的第三金屬》《新材料的寵兒：稀土》向你展示第三金屬和稀土的魅力；《高新科技的特種鋼》《取之不盡的太陽能》《持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源》《可再生能源：生物質(zhì)能》《又愛又恨是核能》《待開發(fā)的地?zé)崮堋贰肚鍧嵞茉矗簹淠堋贰段磥頍o害新能源可燃冰》《無限豐富的海洋能》讓你盡情領(lǐng)略能源的豐饒和開發(fā)前景；《異彩紛呈的功能膜》《節(jié)能減排的新動力電池》《無處不在的碳纖維》《邀游太空的航天材料》《改變世界的信息材料》《比人聰明的智能材料》《神奇的人體修復(fù)材料》向你呈現(xiàn)新型材料的發(fā)展動態(tài)以及帶給我們生活的變化。二是時尚流行的編創(chuàng)，本叢書語言流暢、深入淺出，配有大量精美的圖片，圖文并茂、通俗易懂，加上擴(kuò)充知識面的小百科，使讀者朋友全面了解新材料、新能源并享受著它們帶來的無限魅力。

20世紀(jì)80年代以來，人們逐步認(rèn)識到必須永續(xù)利用地球資源，改善地球的生態(tài)環(huán)境才能實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理開發(fā)能源，積極開發(fā)新能源、新材料，促進(jìn)人類與自然界的和諧共處與協(xié)調(diào)發(fā)展。希望這套凝聚著策劃者、組織者、編撰者、設(shè)計者、編輯者等工作者辛勤汗水和心血的“高新科技科普叢書”能給那些熱愛科學(xué)，倡導(dǎo)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的人們以驚喜和收獲，并對我國的能源和材料事業(yè)做出貢獻(xiàn)。衷心祝愿應(yīng)時代所需而出版的高新科技科普叢書能得到讀者的青睞。

第一章 纖維的登場

第一節(jié) 神奇的碳元素

一、開拓鐵器時代

二、碳的家族

三、不老傳說

四、工業(yè)的糧食和血液

第二節(jié) 同主人公相見

一、主人公誕生了

二、一家三兄弟

三、各有千秋盡其用

第三節(jié) 飛入百姓家

一、碳纖維液體壁紙

二、走進(jìn)生活的碳纖維

第四節(jié) 哪里有"我"的空間？

第二章 翱翔藍(lán)天的精靈

第一節(jié) 與嫦娥共舞

一、航天飛機(jī)

二、人造衛(wèi)星

三、火箭與導(dǎo)彈

第二節(jié) 與神鷹比翼

一、無人戰(zhàn)斗機(jī)

二、飛機(jī)

三、直升機(jī)

四、自由飛翔的碳纖維"聰明鳥"

五、碳纖維機(jī)器人蜜蜂

第三章 神通廣大的美猴王

第一節(jié) 汽車

一、瘦身革命

二、輕質(zhì)精巧

第二節(jié) "電"力十足

一、風(fēng)力發(fā)電

二、太陽能發(fā)電

第三節(jié) 電子工業(yè)

一、電磁屏蔽

二、電戡電纜

第四節(jié) 油田鉆探

一、抽油桿

二、高強(qiáng)度鉆桿

第五節(jié) 化學(xué)工業(yè)表現(xiàn)非凡

第六節(jié) 環(huán)保污水處理

第四章 多姿多彩的碳纖維

第一節(jié) 奇特的建筑

一、大名鼎鼎的吹氣大橋

二、不得不看的巢形摩天樓

三、"會呼吸"的碳纖維表皮

四、個性十足的碳纖維椅子

五、碳纖維管造大橋

六、環(huán)形踏板式樓梯及各種梯子

第二節(jié) 風(fēng)馳電"車"

一、超級大巴

二、世界最快汽車

三、世界首款風(fēng)能碳纖維汽車

四、小轎車

第三節(jié) 探索神秘世界

一、天空翱翔

二、暢游水下世界

三、水下蛟龍

四、碳纖維炸彈知多少

第四節(jié) 建筑領(lǐng)域的"潛力股"

一、建筑加固

二、結(jié)構(gòu)修復(fù)

三、土木建筑

第五章 讓世界更精彩

第一節(jié) 有"我"運(yùn)動無極限

一、釣具

二、高爾夫球桿

三、球拍

四、弓箭

五、自行車

六、撐桿

七、F1摩托艇

八、游艇

九、創(chuàng)新性桅桿

第二節(jié) 把"藥"穿身上

一、燒傷敷料

二、醫(yī)療器件

三、醫(yī)用器材

第三節(jié) 生命不再有殘缺

一、殘疾選手雪山飛馳

二、無腿飛人

第四節(jié) 如你所想，無盡可能

一、未來碳纖維電動車可能會飛起來

二、讓你飛著去上班

第六章 我們身邊的碳纖維

第一節(jié) 關(guān)愛你的健康

一、電熱器材

二、取暖與保健

三、散熱元件

第二節(jié) 你的生活我做主

一、讓你大開眼界的筷子

二、浴缸

三、與奢侈品的"不解情緣"

四、愛酒人士的新選擇

第三節(jié) 電腦

一、電腦外殼

二、鼠標(biāo)

第四節(jié) "魔吉拖"你敢穿嗎？

第五節(jié) "咖啡碳纖維T恤"吸臭及防紫外線

第六節(jié) 機(jī)器人部件

第七節(jié) 碳纖維眼鏡

第八節(jié) 誰的拇指在舞蹈

一、音響設(shè)備

二、碳纖維吉他——誰說不可以

第九節(jié) 輕工制品

一、理發(fā)工具

二、傘架

三、眼鏡框架

四、鉛筆芯

五、手提箱、手提包和錢包

參考文獻(xiàn)

《無處不在的碳纖維》關(guān)于科技發(fā)展前沿的故事，語言流暢、深入淺出，配有精美的圖片，圖文并茂、通俗易懂，加上擴(kuò)充知識面的小百科，使讀者朋友全面了解新材料、新能源并享受著它們帶來的無限魅力。

1、碳纖維密度略高于人造板，只有鋼材的20%。

碳纖維的密度是1.7克/立方厘米，而鋼材的這一數(shù)值是7.8。

2、碳纖維的通常強(qiáng)度是鋼材的4倍。

碳纖維是各向異性材料，通常纖維方向強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，性能優(yōu)異可達(dá)5300MPa以上，鋼材的這一數(shù)值是1000。

3、采用碳纖維復(fù)合材料臂架的泵車：

a 重量減輕40%以上；

b 整車振動降低50%；

c 整車長度縮短2米以上；

d 支腿跨距縮小20%；

e 整機(jī)功率匹配降低了油耗達(dá)10%；

f 壽命提高一倍以上 。