碳纖維一直是筆記本電腦中非常有爭(zhēng)議的一種外殼材料，有人給它極高的評(píng)價(jià)，稱(chēng)之為次世代的筆記本電腦外殼材料，也有人對(duì)其嗤之以鼻，稱(chēng)其價(jià)格昂貴，難以進(jìn)行表面處理，接地不好進(jìn)還會(huì)有輕微的漏電感，而且一旦沾上“碳纖維”3字，筆記本電腦就身價(jià)上萬(wàn)，性?xún)r(jià)比不高。應(yīng)用于筆記本上的碳纖維到底是“黑色噱頭”還是“黑色黃金”，我們本著以科學(xué)的態(tài)度。從碳纖維本身入手，為消費(fèi)者的選購(gòu)作一個(gè)系統(tǒng)的參考。
何為碳纖維
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們的解答因人而異。如果你是一位普通的消費(fèi)者，我們的答案是：它是一種質(zhì)輕而堅(jiān)固的新材料，一輛普通的鋼結(jié)構(gòu)自行車(chē)售價(jià)大約在500～1000元左右，而一輛碳纖維合金的自行車(chē)則可賣(mài)到10萬(wàn)元的天價(jià)。如果你并非喜歡刨根問(wèn)底的科技狂，請(qǐng)?zhí)^(guò)以下的內(nèi)容，直接進(jìn)入第三部分。
碳纖維(carbon fibre)是含碳量高于90％的無(wú)機(jī)高分子纖維(如果含碳量高于99％，我們一般稱(chēng)之為石墨纖維)。其軸向強(qiáng)度和模量高一無(wú)蠕變耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線透過(guò)性好。它的物理性能出色：其比重不到鋼的1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7～9倍抗拉彈性模量為23000～43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強(qiáng)度(即材料的強(qiáng)度與其密度之比)可達(dá)到2000Mpa以上，而A3鋼僅為59MDa左右。
我們身邊的碳纖維
除了剛才所述的比賽專(zhuān)用的碳纖維自行車(chē)以外一碳纖維的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋汉娇蘸教旒皣?guó)防領(lǐng)域(飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達(dá)等)、體育休閑用品(高爾夫球桿、漁具、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、箭桿、F1賽車(chē)、賽艇等)，以及汽車(chē)、醫(yī)療、新能源等新興市場(chǎng)。目前碳纖維的全球產(chǎn)量約4萬(wàn)噸/年，核心技術(shù)主要由日本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)與中國(guó)臺(tái)灣省少數(shù)幾個(gè)廠商所掌握，而我國(guó)的產(chǎn)量還不高、僅有1560噸/年，不足以滿(mǎn)足3000噸/年以上的需求量。相比10萬(wàn)元的碳纖維自行車(chē)，高達(dá)180萬(wàn)美元造價(jià)的邁凱輪MP4－12C超級(jí)跑車(chē)碳纖維外竟就令人咋舌了。這個(gè)車(chē)身僅有80ka，比起老款邁凱輪F1超跑用多塊沖壓鋼板焊接而成的車(chē)體更輕、更能承受高速撞擊，但如果按跑車(chē)車(chē)體面積來(lái)計(jì)算，每個(gè)筆記本電腦的碳纖維外殼造價(jià)應(yīng)該約在2萬(wàn)美元左右，目前還沒(méi)有任何一款量產(chǎn)筆記本電腦價(jià)格能達(dá)到這個(gè)水平。難道此碳纖維非彼碳纖維？還是筆記本電腦上加入碳纖維僅是一個(gè)噱頭？
其實(shí)一應(yīng)用在跑車(chē)與應(yīng)用在筆記本電腦上的碳纖維從化學(xué)成份上而言是相同的，不同的是在碳纖維的制作工藝之上，要達(dá)到前文所述的碳纖維最佳物理特性的工藝要求非常精確，大批量生產(chǎn)難度高，加上原材料并不便宜，可以說(shuō)碳纖維跑車(chē)的外殼是貴得有道理的。它與筆記本電腦上應(yīng)用的碳纖維的區(qū)別在于從原絲制造成碳纖維成品的過(guò)程不同：碳纖維原絲最后成形時(shí)在1000～2500℃的不同環(huán)境溫度中加熱，就能獲得不同的物理特性，在其后的編織形式、與不同成份、比例的樹(shù)脂、合金等不同介質(zhì)結(jié)合，都會(huì)左右碳纖維成品的物理特性。筆記本電腦的防護(hù)要求遠(yuǎn)不如跑車(chē)這么嚴(yán)格，所以應(yīng)用其上的碳纖維外殼的價(jià)格也遠(yuǎn)低于跑車(chē)，我們將在下面對(duì)筆記本電腦上的碳纖維材質(zhì)做詳細(xì)解析。
筆記本電腦中的碳纖維
回到我們的主題，筆記本電腦上的碳纖維材質(zhì)應(yīng)用情況如何？它的作用是否真的如此神奇？我們不妨回顧一下碳纖維在筆記本電腦上的應(yīng)用歷程，再來(lái)揭開(kāi)它的神奇之處。
最堅(jiān)固的碳纖維本
碳纖維與筆記本電腦的第一次“相親”發(fā)生在1998年，開(kāi)端較為美好，但結(jié)局并不完美，首次采用碳纖維作為外殼的IBM
600系列筆記本電腦在全球共銷(xiāo)售了200萬(wàn)臺(tái)，但在當(dāng)時(shí)，最流行的外殼材質(zhì)是ABS工程塑料，相比起來(lái)，碳纖維外殼成型工藝更加困難，并沒(méi)有在其他品牌中流行起來(lái)，僅有蘋(píng)果與IBM采用了這種材質(zhì)，就物理屬性而言，碳纖維比鋁鎂合金強(qiáng)上2倍，而且散熱效果極佳。被本友們所津津樂(lè)道的是，應(yīng)用于600系列之上的碳纖維外殼手感相當(dāng)好，掌托和外殼就像人的皮膚一樣舒服，而且擦洗很方便，即使油性筆留下的污跡也能輕松抹掉。然而，碳纖維與筆記本電腦這小兩口平時(shí)也鬧點(diǎn)小“磨擦”，碳纖維有一定導(dǎo)電性，一旦接地不好，會(huì)有輕微的漏電感，所以IBM在其碳纖維機(jī)殼上覆蓋了一層絕緣涂層，另外破纖維的著色工藝也很復(fù)雜一所以IBM筆記本電腦多為黑色。
最輕薄的碳纖維本
破纖維與筆記本電腦的故事在索尼的支持下得以延續(xù)，2003年索尼發(fā)布同時(shí)發(fā)布了兩款采用了碳纖維作為外殼的筆記本電腦PCG－X505/P與PCG—XSOS/SP，兩者的不同之處便在重量之上。重量的差異源于采用的碳纖維材料的不同：PCG－X505/P采用“鎳強(qiáng)化碳素材料”，可實(shí)現(xiàn)與鎂合金相同的強(qiáng)度和重量：PCG－X505/SP則采用了“碳纖維積層板”，可在光滑透亮的表層下呈現(xiàn)出拉絲的感覺(jué)，索尼上述官方的資料語(yǔ)焉不詳，“鎳強(qiáng)化碳素材料”實(shí)際上就是在碳纖維中摻入了堅(jiān)硬而有延展性的鎳合金：“碳纖維積層板”則是在碳纖維表面附著了透明樹(shù)脂面板，根據(jù)它呈現(xiàn)出的拉絲狀，我們可以判斷碳維纖并未編織在一起，這樣排列的面板按壓性比前者更差。當(dāng)前最輕薄的筆記本電腦一索尼VA[O X系列的A面所采用新一代復(fù)合型碳纖維面板實(shí)際上也是一種“碳纖維積層板”，在改善抗壓性與工藝后，加上配備僅有1.8mm厚的貴麗屏，能使整個(gè)上蓋做到極致輕薄。但碳纖維并不意味著無(wú)堅(jiān)不催，加入的碳纖維層僅能遇到銳物撞擊時(shí)A面破裂的可能性會(huì)大大降低，且并不能保證外殼不發(fā)生形變。
揭示真實(shí)的碳纖維
IBM與索尼幾乎涵蓋了碳纖維在筆記本電腦外殼中存在的幾種形式，在IBM最早將碳纖維編織物直接用于筆記本電腦外殼上之后，索尼與其他廠商均采用的是碳纖維復(fù)合材料，也就是在不同材質(zhì)的基體中加入碳纖維層，這一層的碳纖維并非整塊編織成形的，而是碳纖維碎片，這樣做的好處就是使筆記本電腦外殼更輕更薄，更易于進(jìn)行表面處理，個(gè)性化更加凸顯。而在硬度上，碳纖維復(fù)合材料的提升并不大，一般僅比鋁鎂合金硬15％左右。眾所周知，鋁鎂合金在長(zhǎng)時(shí)間使用后仍會(huì)出現(xiàn)明顯的磨痕，應(yīng)用在筆記本中最堅(jiān)硬的材質(zhì)是鈦臺(tái)金，所以我們不必一提起碳纖維筆記本電腦，就認(rèn)為它堅(jiān)硬異常，因?yàn)楣P記本電腦上的碳纖維與F1賽車(chē)上的碳纖維在處理工藝上完全不同一對(duì)其作用的準(zhǔn)確描述應(yīng)該是，在保證一定強(qiáng)度的前提下，重量比鎂鋁合金更輕、比工程塑料更易于散熱而已，實(shí)際上，碳纖維的制造成本正變得越來(lái)越便宜，2010年，碳纖維的筆記本電腦外殼的產(chǎn)量將會(huì)達(dá)到2400萬(wàn)個(gè)。未來(lái)你如果再拿出碳纖維筆記本電腦出來(lái)炫耀，極有可能會(huì)被人當(dāng)“小白”對(duì)待
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