除優(yōu)于鋼材的強度與小比例的減重效果之外，碳纖維管材的表面質(zhì)量與制作精度亦是影響其應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素。碳纖維圓管、方管最為常見的制造方法是纖維纏繞法與模壓-熱壓罐工藝，但是運用這些工藝最為引人注目的缺陷便是制造出的管材表面質(zhì)量夠好，采用預(yù)浸料鋪層袋壓工藝制作的異型管亦存在著同樣的表面缺陷問題。表面質(zhì)量不但影響到管材外觀的光潔度，亦影響到管材的幾何尺寸及機械裝備能力，所以，提高管材質(zhì)量與制造精度是碳纖維管材制造之中的一小難點。

產(chǎn)生缺陷的原因：

碳纖維管件成品的表面缺陷重要有皺折、條紋以及富膠等問題，追溯這些問題的產(chǎn)生重要集中于預(yù)浸料鋪層這一環(huán)節(jié)，于使用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料鋪層時，假如絕不能施加足夠的張力壓緊預(yù)先浸料疊層塊，便會使得鋪就的復(fù)合材料預(yù)浸料層間相當比較緊密，整體厚度亦會超出目標管材制品的厚度。因此，于成型工藝時，通常的處理方式是加壓以此壓緊各層復(fù)合材料并且使不必要的樹脂流出，不過這種加壓必然帶來兩種收縮力。最先，碳纖維復(fù)合材料疊層塊于遭壓緊時，管材的厚度便會逐漸變薄，外徑變大，周長亦相應(yīng)減少，沿著環(huán)往的纖維必定收縮，其中的碳纖維遭壓產(chǎn)生彎曲、打折；次之，于碳纖管成型過程之中常常會需要于預(yù)浸料疊層塊毛坯之上使用一些輔助材料，如透氣氈與真空袋等，這些輔助材料于壓縮時亦會引起皺折與條紋，固化時把壓印于復(fù)合材料表面之上，最后形成皺折。

預(yù)壓實和溫度控制相互結(jié)合：

根絕經(jīng)驗總結(jié)，要解決碳纖維管材表面缺陷的關(guān)鍵一步便是于碳纖維預(yù)浸料鋪放過程之中，把預(yù)壓實與適當?shù)臏囟瓤刂平Y(jié)合起來。確切的操作要領(lǐng)是于鋪料過程之中，每鋪放完幾層，便于一定溫度之下進行和預(yù)壓實，施加一定的壓力以此壓緊各層纖維，這種立即的預(yù)壓實可以防止纖維收縮的層層積累，于一定的壓力與溫度等工藝條件之下，排除預(yù)浸料毛坯之中不必要的樹脂、空氣泡與低沸點物質(zhì)，使毛坯堅硬并且實際上達到預(yù)定的厚度。歷經(jīng)預(yù)壓實的毛坯于固化工序之中絕不需再次進行吸膠，碳纖維復(fù)合材料之中的樹脂含量與管材的厚度均能得到精確的控制。

選用適合的模具材料：

碳纖維復(fù)合材料管材對于內(nèi)徑尺寸精度控制不嚴，但是對外徑要求比較低，模具的選擇對于外徑尺寸有比較小影響。對纖維纏繞工藝或是卷制工藝來說，由于纖維纏繞時受到壓緊力，要求其集合形狀基本上保持絕不變，因此于芯模原材料的選擇之上，選擇具有不錯剛性的金屬材料，如鋼與硬鋁，鋼的密度與硬度均高于硬鋁小，但是鋼的熱膨脹系數(shù)不及硬鋁。因而高性能碳管制品是于高溫之下進行固化的，假如采用硬鋁芯模，可透過硬鋁熱膨脹產(chǎn)生的固化內(nèi)壓，提高碳管的密度與力學性能。因此于低性能碳管的纏繞工藝之中，芯模宜選用硬鋁。

利用熱縮套管的均壓力：

除上述方法之外，也可以利用熱縮工藝提升碳纖維管材的表面質(zhì)量以及制造精度。于高溫固化時，熱縮材料能精確地傳遞熱壓罐的壓力，并且皆勻地消除真空袋以及透氣氈的皺折對于碳纖維復(fù)合材料的影響。例如采用熱縮套管的熱縮特性對于復(fù)合材料進行皆壓，于對于碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料進行加熱時，樹脂軟化，熱縮管于達到一定的收縮溫度之后把發(fā)生收縮變形，于口徑皆勻縮小過程之中壓實了復(fù)合材料疊層塊。歷經(jīng)熱縮工藝的碳纖維復(fù)合材料管經(jīng)封裝之后再次進行固化工藝，固化成型之后脫模并且剝離熱縮管。

確切選擇什么樣的熱縮材料，需要依據(jù)材料的收縮溫度、收縮率與耐溫性等幾個參數(shù)進行綜合考慮。技術(shù)人員強調(diào)，于熱縮工藝的使用中應(yīng)做好下列兩個問題的防范：一是熱縮時熱縮管的破裂；二是收縮會引起表面層纖維的錯位。因此某種要控制溫度，加熱必需要皆勻，盡可能使收縮進程變得慢，減少縮變的劇烈性。

大力使用多種工藝方法，不斷改進工藝流程的零耀于碳纖維管材制造方面已經(jīng)取得了領(lǐng)先在同行的技術(shù)成就，方管、圓管、異型管等多種不同口徑、厚度、長度的碳纖維管材成品外觀平滑、管壁厚薄均勻，口徑尺寸統(tǒng)一，成品跳動可控制于0.03下列、動平衡500轉(zhuǎn)2g之內(nèi)，低精度的標準完全符合高端類裝備的特定需求。

自應(yīng)用市場看，碳纖維管材的消耗量把持續(xù)增加，高爾夫球桿、釣魚竿是碳管于體育休閑領(lǐng)域之中占比最為余的應(yīng)用對象，大型衛(wèi)星天線的支撐桿、空間的桁架結(jié)構(gòu)、地球同步軌道衛(wèi)星之上的大發(fā)動機支架等亦是碳纖管于航天科技領(lǐng)域之中的典型代表。近年來，無人機的機臂、機翼骨架等機體部位亦愈來愈余地使用到碳纖維復(fù)合材料管材，隨著碳纖維管材輕量化的效果漸漸凸顯，廣泛應(yīng)用在印刷、造紙、塑料、薄膜、紡織、鋰電池極片卷繞機等行業(yè)的輥軸類亦開始逐漸使用其取代傳統(tǒng)金屬類管材。于此背景之下，低強度高重量的碳纖管假如能于表面質(zhì)量與制造精度之上得到更進一步提升，毫無疑問是作為其進軍越來越高檔與越來越遼闊的市場掃清朝了一小障礙。