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碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維，經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復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/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。
由碳纖維和環氧樹脂結合而成的復合材料，由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航天材料。因為航天飛行器的重量每減少1公斤，就可使運載火箭減輕500公斤。所以，在航空航天工業中爭相采用先進復合材料。有一種垂直起落戰斗機，它所用的碳纖維復合材料已占全機重量的1/4，占機翼重量的1/3。據報道，美國航天飛機上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX發射管等，都是用先進的碳纖維復合材料制成的。
碳纖維“外柔剛” ，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。

碳纖維是一種含碳量在95%人上的纖維材料，是國民經濟和國g防建設中不可或缺戰略新材料，碳纖維一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂等材料中構成復合材料。

以往業內的觀點是，在腐蝕環境中，各向異性不如各向同性鋪層好，而制造各向同性鋪層的有效辦法是使用隨機取向的短切纖維作為增強組分。而且有些零部件尺寸較小，結構較為復雜，如果采用連續碳纖維增強的方式，工藝要求和制作成本比較高，所以近年來，短切碳纖維增強聚醚醚酮復合材料或粉末增強聚醚醚酮復合材料被認為具有突出的應用優勢，相關的研究也比較多。