碳纤维是适应宇航、航空、原子能等尖端工业发展的需要而研制开发的一种新材料，它具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、耐高温、抗烧蚀、耐腐蚀、高电导和热导、低热膨胀、自润滑和生体相容性好等奇特性能，是理想的耐烧蚀、结构和功能性复合材料组元，已成为开发各种复合材料不可缺少的原料，为各工业发达国家梦寐以求的第四代工业原材料。
  

  碳纤维是比铝轻、比钢强、比人发细、含碳量大于90%的纤维状碳材料。目前它的制备方法可分为两种：一种是有机纤维前驱体法，另一种是气相生长法。前者是将有机纤维经热氧化反应，加热至1500℃，在保持原来纤维形态不变的条件下碳化而制成的碳纤维制品；后者是由低分子烃类化合物，经1100～1400℃高温催化裂解而形成的碳纤维。论其结构而言，它们是不完全的石墨结晶沿纤维轴向排列的物质，是由sp²碳组成的六角形网面层状堆积物，碳所组成的微晶是碳纤维的显微结构单元，层间距(doo2)约为0.3360～0.3440nm，各平行层堆积不规则，缺乏三维有序排列，呈乱层结构，称之为碳纤维；随着温度升高至2500℃以上，碳含量大于99%，层间距随之减小，说明碳原子已

  由乱层结构向三维有序的石墨结构转化，形成类石墨结构，称之为石墨纤维。

  碳和石墨纤维层面主要是以碳原子共价键相结合，而层与层之间是以范德华力相连接，因此它们是各向异性碳材料。