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炭素繊維とは?

たんそせんい

炭素繊維とは、炭素原子を主成分とした極めて細い繊維で、軽量でありながら鉄をしのぐ強度を持つ高機能素材です。

炭素繊維(たんそせんい)は、炭素原子規則正しく並んだ結晶構造を持つ繊維状の素材です。英語では「カーボンファイバー(Carbon Fiber)」と呼ばれ、略称「CF」や「CFRP(炭素繊維強化プラスチック)」としても知られます。

炭素繊維は、アクリル繊維やピッチ(石炭・石油の残渣)などを高温で焼成・炭化させることで製造されます。直径は数マイクロメートルと非常に細く、単体ではもろいため、通常はエポキシ樹脂などと複合させた「炭素繊維強化プラスチック(CFRP)」として使われます。

炭素繊維の主な特性は次の通りです。

  • 高強度:引張強度は鉄の約10倍にもなる
  • 軽量性:密度は鉄の約4分の1
  • 高弾性:変形しにくく剛性が高い
  • 耐熱性・耐腐食性:熱や化学薬品に強い

これらの特性から、航空宇宙産業(機体の構造材)、スポーツ用品(テニスラケット、自転車フレーム)、自動車のボディ部品、医療機器など幅広い分野で利用されています。日本は炭素繊維の生産・技術において世界をリードしており、東レや帝人などのメーカーが有名です。

使い方・例文

炭素繊維は航空機の機体や高級スポーツカーのボディ、競技用自転車のフレームなど、軽くて強度が求められる場面で使われています。

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