碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，匹克运动球拍加盟， -般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
然而，2004年以来国际市场上出现以碳纤维为代表的纤维供不应求的局面，已不仅仅影响到我国航空航天、及事业的建设，而且使国内正在兴起的体育用品、风力发电、大型客机等民用行业的发展受到严重制约，迫使我国加大对碳纤维等主要纤维自主研发的投入，从而出现了开发碳纤维等纤维的热潮，并已取得阶段性成果。
我国碳纤维产业发展方兴未艾。碳纤维属于国际新材料产业，除了应用至传统的航空航天领域外，汽车、风力涡轮叶片及压力容器等市场对碳纤维的需求也在不断增加。
碳纤维制品应用在哪些领域：
轨道交通:轨道交通企业热衷于碳纤维材料，很大程度上是因为轻量化，以往多采用铝合用以减重，减轻重量可以大幅降低运行能耗，碳纤
维材料的密度为1.7g/cm3 ，是铝合金的60% ，减重性能更加突出。
文体/:高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿是三大文体支柱产品，也是碳纤维应用的重要领域。而碳纤维材料之所以能够用于制作，是因为碳纤维材料具有的X射线透过性能以及低X射线吸收率，在满足使用要求的同时，还能够减少X射线对诊治者以及医护人员的伤害。
航天航空:在-些战斗机和直升机上，碳纤维复合材料应用于战斗机主结构、次结构和战机特殊部位的特种功能部件，起到了明显减重作用，大大提高了和耐腐蚀等性能，较为常见的案例就是F-35战机，采用多达35%的碳纤维复合材料才大幅降低了机体重量。
PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量，它的耐高温、耐腐蚀性能良好，导电导热性好，是国际技术领域不可缺少的原料，被广泛应用于航空航天、、体育用品、等领域。 目前国际碳纤维已经发展到了T1000级别，匹克运动球拍用处，由于技术垄断限制，我国T800碳纤维还尚处于实验室研制阶段。
我们就拿日本东丽公司生产的PAN基碳纤维为例，牌号为T300-3K、M40J-6K ，-般可简称为T300和M40J。经过科学的仪器检测， M40J的强度和模量比T300高约25%和60%。而断裂应变比T300低20% ，密度稍高于T300。M40J碳纤维的含碳量比T300的高，而含氮量低于T300碳纤维，
它的表面活性基团比T300碳纤维低，且有大量的长而浅的沟槽，而T300碳纤维虽然也有大量沟槽，但是相对来说短而深。
通过电子显微镜我们可以发现，两种碳纤维的断面形状都较规整，晶粒细密均匀，匹克运动球拍，无裂纹、孔洞， T300近圆，而M40J部分呈现出形， T300有明显的皮芯结构，而M40J径向结构比较均匀，皮芯结构不明显，这是M40J此T300力学性能高的原因之一。
M40J和T300碳纤维的表面官能团主要为羟基、羰基 ，但是这两种碳纤维表面成分也有差异，它们的活性碳原子比例分别是0.540和0.204。M40J的表面活性比T300低，这是影响碳纤维复合材料宏观性能的原因之一。
从化学成分来看， M40J碳纤维含碳量在99.12% ， T300的含碳量在93.68%左右，前者含氮量在0.074% ，后者含氮量约5.964%。此外都含有少的氢和氧。可以推断出M40J的终热处理温度比较高，大于2000°C ，微观结构比较稳定，有利于碳/碳材料复合过程中纤维强度的保持率和利用率。
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