碳纖維是一種含碳量在90%以上的無機(jī)高分子纖維，其中含碳量超過99%的又稱石墨纖維。碳纖維具有相當(dāng)獨(dú)特和出眾的物理和化學(xué)性能，它具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕、、耐磨擦、耐高溫、導(dǎo)電和導(dǎo)熱等多種優(yōu)異的性能，堪稱材料工業(yè)的明珠。碳纖維與各種基體經(jīng)過復(fù)合工藝后制成的碳纖維復(fù)合材料，早就在航空航天和軍事領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，碳纖維復(fù)合材料也在民用領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。簡(jiǎn)單地說，碳纖維的密度僅有不到2噸/立方米，鋼材的數(shù)分之一，強(qiáng)度卻是鋼材的10倍以上，其性能優(yōu)勢(shì)極其明顯。

    碳纖維的品級(jí)，通常以拉伸強(qiáng)度指標(biāo)做為衡量標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)際上最先進(jìn)的碳纖維技術(shù)可以實(shí)驗(yàn)室制造T1200級(jí)別的碳纖維材料，但是真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的碳纖維中，以T800為最高級(jí)別。這一級(jí)別的碳纖維材料，已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)航空航天事業(yè)的裝備制造。

    高強(qiáng)度的碳纖維在航空航天領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用前景和使用需求，特別是各種導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭和航天器以及隱身戰(zhàn)斗機(jī)上，都大量需要使用碳纖維材。  

美國(guó)全球鷹無人機(jī)機(jī)翼由碳纖維復(fù)合材料制成，這是其最大制造難點(diǎn)

建造期間的國(guó)際空間站，其巨大的桁架也由碳纖維復(fù)合材料制成

關(guān)于碳纖維強(qiáng)度“T”

    1971年東麗公司建成了年產(chǎn)12噸碳纖維的試驗(yàn)生產(chǎn)線，1974年產(chǎn)能達(dá)到了156噸，東麗公司正式將該型碳纖維命名為T300。1980年東麗公司的碳纖維才達(dá)到今天標(biāo)準(zhǔn)T300碳纖維的3530MPa的拉伸強(qiáng)度，或者說東麗公司從研制出T300碳纖維到改進(jìn)完善用了大約10年時(shí)間之久。東麗公司此后又研制了T400、T700、T800、T1000、T1100、T1200等多個(gè)系列的高強(qiáng)度碳纖維，此外該公司還研制了M30、M35、M40、M46、M50、M55、M60和M70等多個(gè)系列的高模量（可以理解為高剛度）碳纖維。

直徑6微米的碳纖維單絲，背后是人類頭發(fā)

我國(guó)的碳纖維事業(yè)

    碳纖維材料最早應(yīng)用在軍工產(chǎn)品中，屬于技術(shù)密集型和政治敏感的關(guān)鍵材料。當(dāng)時(shí)，以美國(guó)為首的巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)(COCOM)， 對(duì)社會(huì)主義國(guó)家實(shí)行禁運(yùn)封鎖政策，1994年3月，COCOM解散，但禁運(yùn)封鎖的陰影仍籠罩在社會(huì)主義國(guó)家上空，先進(jìn)的碳纖維技術(shù)仍不能引進(jìn)，特別是高性能PAN基原絲技術(shù)，即使我國(guó)進(jìn)入WTO，形勢(shì)也沒有發(fā)生大的變化。因此，除了國(guó)人繼續(xù)自力更生發(fā)展碳纖維工業(yè)外，別無其它選擇。

    我國(guó)在碳纖維研究領(lǐng)域起步較早，但在生產(chǎn)領(lǐng)域一度落后于世界先進(jìn)水平。直到2010年前后，我國(guó)才穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了T300級(jí)別碳纖維的大規(guī)模工業(yè)化批量生產(chǎn)，2011年，我國(guó)的T800碳纖維生產(chǎn)線開始試驗(yàn)生產(chǎn)，此次T800生產(chǎn)線的建成，標(biāo)準(zhǔn)著我國(guó)與世界先進(jìn)碳纖維生產(chǎn)水平的差距進(jìn)一步縮小。

南京曼卡特碳纖維布

    目前，國(guó)內(nèi)正開展百噸生產(chǎn)級(jí)T800碳纖維生產(chǎn)線研發(fā)和建設(shè)工作。隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)的發(fā)展，碳纖維加固材料也會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。