碳纤维齿轮是否可替代金属齿轮？
齿轮是平时生活中经常碰到的一个物件，小到手表上的微型齿轮，大到轮船抛锚设备上的巨型齿轮，它们的存在让传动更加方便。齿轮的性能与材料和工艺直接相关，原料的更迭促使齿轮的性能一路提升，那高性能的碳纤维齿轮是否可以替代一直使用的金属齿轮呢？
齿轮的发展史简介
齿轮的出现历史已经不可考，古人就已经发现了齿轮传动的秘密。现代齿轮的发展大约在19世纪末开始，源于展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现。
随着现代冶炼技术的提升，在20世纪50年代前齿轮多使用碳钢打造，60年代改为合金钢打造，70年代更迭为表面硬化钢打造，后续调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢迭代，依次成为制造齿轮的主要材料。
不同材料制成的齿轮的性能天差地别，应用的场景也各不相同。铸钢齿轮强度高于锻钢齿轮，灰铸铁齿轮机械性差，不适用大负载传动，球墨铸铁齿轮可替代钢制齿轮，而塑料齿轮承力小，运用在低负载场合，碳纤维齿轮是新晋的齿轮新星，性能非常优秀。
碳纤维齿轮的性能优势在哪？
1、强度高：碳纤维齿轮的拉伸强度高，可达刀2000~4000MPa，在大负载齿轮传动的情况下，碳纤维齿轮的齿根可承受更大的拉伸应力，使用范围更广，耐用性更好。
2、质量轻：碳纤维齿轮的另一个特点就是轻，只有金属齿轮的1/4左右。碳纤维齿轮的整体强度优于一般的金属齿轮，重量上更轻，是大型设备实现轻量化生产的重要帮手。
3、精准度高：由于碳纤维材料的流变特性和塑化性能优越，制成齿轮后在外观上更光洁，整体精度更高，适用于机械设备上时能做到严丝合缝，有效保护齿轮传动轴，使设备运行更加稳定和精确。
4、耐性好：碳纤维齿轮继承了多种耐性特点，耐酸碱腐蚀、耐气候、耐盐雾、耐老化。正常使用下，碳纤维齿轮的使用寿命是金属齿轮的5倍以上。碳纤维齿轮在长时间平稳运转的同时，保证了生产的正常进行，有效节省了设备的运行维护费用，降低了生产成本。
碳纤维齿轮能替代金属齿轮么？
碳纤维齿轮在实际应用中得到了不错的反馈，变形、断齿、缺齿的情况明显减少，在应对设备过载、机械损伤的问题上表现非常优秀。不过这并不能让碳纤维齿轮完全替代金属齿轮。
碳纤维齿轮同样存在一些缺点，如硬度较低、耐磨性较差、造价昂贵、无法回收等。金属齿轮还有一个非常大的优势，就是制造工艺更易于批量生产，在碳纤维无法快速批量生产之前，想要替代金属齿轮，难度还比较大。
