碳纖維一直是筆記本電腦中非常有爭議的一種外殼材料，有人給它極高的評價，稱之為次世代的筆記本電腦外殼材料，也有人對其嗤之以鼻，稱其價格昂貴，難以進行表面處理，接地不好進還會有輕微的漏電感，而且一旦沾上“碳纖維”3字，筆記本電腦就身價上萬，性價比不高。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，為消費者的選購作一個系統(tǒng)的參考。
何為碳纖維
對于這個問題，我們的解答因人而異。如果你是一位普通的消費者，我們的答案是：它是一種質(zhì)輕而堅固的新材料，一輛普通的鋼結(jié)構(gòu)自行車售價大約在500～1000元左右，而一輛碳纖維合金的自行車則可賣到10萬元的天價。如果你并非喜歡刨根問底的科技狂，請?zhí)^以下的內(nèi)容，直接進入第三部分。
碳纖維(carbon fibre)是含碳量高于90％的無機高分子纖維(如果含碳量高于99％，我們一般稱之為石墨纖維)。其軸向強度和模量高一無蠕變耐疲勞性好，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射線透過性好。它的物理性能出色：其比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強度一般都在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的比強度(即材料的強度與其密度之比)可達到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用的碳纖維自行車以外一碳纖維的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域為：航空航天及國防領(lǐng)域(飛機、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達等)、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、賽艇等)，以及汽車、醫(yī)療、新能源等新興市場。目前碳纖維的全球產(chǎn)量約4萬噸/年，核心技術(shù)主要由日本、美國、德國、韓國與中國臺灣省少數(shù)幾個廠商所掌握，而我國的產(chǎn)量還不高、僅有1560噸/年，不足以滿足3000噸/年以上的需求量。相比10萬元的碳纖維自行車，高達180萬美元造價的邁凱輪MP4－12C超級跑車碳纖維外竟就令人咋舌了。這個車身僅有80ka，比起老款邁凱輪F1超跑用多塊沖壓鋼板焊接而成的車體更輕、更能承受高速撞擊，但如果按跑車車體面積來計算，每個筆記本電腦的碳纖維外殼造價應(yīng)該約在2萬美元左右，目前還沒有任何一款量產(chǎn)筆記本電腦價格能達到這個水平。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噱頭？
其實一應(yīng)用在跑車與應(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，可以說碳纖維跑車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程不同：碳纖維原絲最后成形時在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、比例的樹脂、合金等不同介質(zhì)結(jié)合，都會左右碳纖維成品的物理特性。筆記本電腦的防護要求遠不如跑車這么嚴(yán)格，所以應(yīng)用其上的碳纖維外殼的價格也遠低于跑車，我們將在下面對筆記本電腦上的碳纖維材質(zhì)做詳細解析。
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，再來揭開它的神奇之處。
最堅固的碳纖維本
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售了200萬臺，但在當(dāng)時，最流行的外殼材質(zhì)是ABS工程塑料，相比起來，碳纖維外殼成型工藝更加困難，并沒有在其他品牌中流行起來，僅有蘋果與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上2倍，而且散熱效果極佳。被本友們所津津樂道的是，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也鬧點小“磨擦”，碳纖維有一定導(dǎo)電性，一旦接地不好，會有輕微的漏電感，所以IBM在其碳纖維機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“鎳強化碳素材料”，可實現(xiàn)與鎂合金相同的強度和重量：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，索尼上述官方的資料語焉不詳，“鎳強化碳素材料”實際上就是在碳纖維中摻入了堅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，能使整個上蓋做到極致輕薄。但碳纖維并不意味著無堅不催，加入的碳纖維層僅能遇到銳物撞擊時A面破裂的可能性會大大降低，且并不能保證外殼不發(fā)生形變。
揭示真實的碳纖維
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，更易于進行表面處理，個性化更加凸顯。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，鋁鎂合金在長時間使用后仍會出現(xiàn)明顯的磨痕，應(yīng)用在筆記本中最堅硬的材質(zhì)是鈦臺金，所以我們不必一提起碳纖維筆記本電腦，就認為它堅硬異常，因為筆記本電腦上的碳纖維與F1賽車上的碳纖維在處理工藝上完全不同一對其作用的準(zhǔn)確描述應(yīng)該是，在保證一定強度的前提下，重量比鎂鋁合金更輕、比工程塑料更易于散熱而已，實際上，碳纖維的制造成本正變得越來越便宜，2010年，碳纖維的筆記本電腦外殼的產(chǎn)量將會達到2400萬個。未來你如果再拿出碳纖維筆記本電腦出來炫耀，極有可能會被人當(dāng)“小白”對待
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