碳纤维是一种主要由90%以上碳元素组成的高性能新型纤维材料，具有耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、导电导热、比重小、重量轻、强度高和柔软可加工等其他材料不可替代的优良性能。　　碳纤维除了应用于风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领域外，也广泛应用于各个国防工业领域，是军用飞机、火箭、导弹、卫星、舰船等先进武器装备不可缺少的战略性材料。由于高性能碳纤维材料在国民经济和国防工业领域的重要作用，日本、美国等发达国家对中国实行严格的封锁，严格限制高 端产品、核心技术和关键设备进入中国，以

碳纤维应用领域　　碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，属于技术密集型的关键材料，随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究，使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐普及。在当今世界高速工业化的大背景下，碳纤维用途正趋向多样化。中国已经有使用长纤作为高性能纤维的一种，在要求高温，物理稳定性高的场合，碳纤维 复合材料具备不可替代的优势。 材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，正是由于兼具优异性能，碳纤维在国防和民用领域均有广泛的应用前景。　　碳纤维碳材料已在军事及民用工

碳纤维工艺流程　　碳纤维可分别用 聚丙烯腈纤维、 沥青纤维、粘胶丝或 酚醛纤维经碳化制得。应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化（预氧化）、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。　　从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必 须经高温拉伸 石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，产品主要为耐烧蚀材料及 隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚丙烯

碳纤维材料特性　　碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。　　一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同，它有各向异性的特点。碳纤维的比热容一般为7.12。热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值（0.72到0.90），而垂

碳纤维组成结构hangchentechnology.com碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借力连接在一起。　　通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。 　　当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间 剪切强度、 弯曲强度和 拉伸强度无明显的影响。有些研究指出，引起 材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时，孔隙体积含量每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维