碳素材料是一種新興的材料，它包括炭和石墨材料、炭黑、活性炭等，它們是由各種含碳量較高的原料（即碳素原料，如煤炭、石油、天然氣等）經地定系列加工工藝（主要是鍛燒、焙燒和石墨化等炭化過程）所製成的。中國是世界上最早利用碳素材料的國家，其應用已有悠久的歷史，目前碳素材料不僅廣泛應用於印刷、電極、冶金、化工等行業，而且在航空、電子、海洋、航天等部門也可人作為工程和結構材料。具體來講，碳素材料的用途，可以歸納為以下幾類： ①導電材料。包括各種電極；②結構材料。碳素材料具有較好的耐腐蝕性和強度；③耐火材料。在無氧條件下，它可1000℃以上，甚至高達2000℃的溫度下使用；④作為吸附劑；⑤用於特殊用途的碳素材料，如原子能工業的核廠墨以及軍工和宇宙航天用批特殊處理的材料等。 1．炭和石墨材料，炭和石墨材料具有良好的導電性、導熱性和耐高溫效能，其機械強度高，熱膨脹係數低，故廣泛用於導電材料、耐火材料和結構材料。 炭和石墨材料的生產工藝過程，大部分為物理過程，少部為熱化學過程。煅燒就是將破碎後的原料煤在隔絕空氣或很少空氣的條件下，進行高溫處理，其目的一是烘乾原料煤中的水分，使水分由進廠時的3~10%降低至0.3%以下；二是降低和排除揮發分。在1200℃以上煅燒溫度下，可把原料煤的揮發分大量排出，同時還發生複雜的分解反應和縮聚反應，分子結構不斷變化，使原料產生相當大的體積收縮，從而提高原料煤的密度和機械強度。 2．碳黑：碳黑是一種料度很小的碳顆粒，其直徑約10~300微米，它是由碳無素和少量氫和氧原子結合成的產品，廣泛應用於橡膠、顏料、印刷油墨及電池等工業。 3．活性炭：活性炭是由含碳物質經碳化、活化等工序製成的一種具有較好活性和較強吸作用的無定形碳。