碳纖維的用途主要是利用其"輕而強"和"輕而硬"的力學特性,廣泛應用于航空、航天、軍工、體育休閑等結構材料;利用其尺寸穩定性,應用于宇宙機械、電波望遠鏡和各種成型品;利用其耐疲勞性,應用于直升飛機的葉片;利用其振動衰減性,應用于音響器材;利用其耐高溫性,應用于飛機剎車片和絕熱材料;利用其耐藥品性,應用于密封填料和濾材;利用其電氣特性,應用于電極材料、電磁波屏蔽材料、防靜電材料;利用其生體適應性,應用于人工骨、韌帶;利用其 X-光透過性,應用于 X-光床板等
碳纖維是由郵寄纖維或低分子烴氣體原料加熱到
1500
℃所形成的纖維狀碳材料,其含
碳量為
90%
以上。它是不完全的石墨結晶沿纖維軸向排列的物質,晶體層間距約為
0.3360~0.3440nm
,各平行層原子堆積不規則,缺乏三維有序,呈亂層結構。隨加熱溫度升
至
2500
℃以上,碳含量高于
99%
,層間距隨之減小,說明碳纖維已由亂層結構向三維有序
的石墨結構轉化,稱之為石墨纖維。碳和石墨纖維層面主要是以碳原子共價鍵相結合。而
層與層之間是以范德華力相連接,因此碳和石墨纖維是各向異性材料