碳纤维呈黑色,其质轻、强度高,同时具有易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质,已经被广泛应用于军工、
航空航天、体育用品、
汽车工业等诸多领域。碳纤维按照力学性能和丝束大小进行分类,例如高模量型、中模量型和标准模量型;大丝束和小丝束型。
最常用的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。高性能的碳纤维基本都由聚丙烯腈纤维生产。聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括两个过程:生丝生产和生丝碳化。生丝的生产过程主要包括聚合、脱气、计量、纺丝、拉伸、洗涤、上油、干燥、接收的过程。碳化过程主要包括送丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆和干燥以及缠绕和缠绕等过程。
20世纪90年代初,高性能及超高性能炭纤维已问世,预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。
一些特种碳纤维,如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用,并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用)活性碳纤维,随着科学及工程的发展会有很大发展。