碳纖維這個詞現在真的是經常出現，往大了說，碳纖維材料製造的飛機、艦船導彈，往小了說，碳纖維的汽車、腳踏車，甚至於還有碳纖維的桌椅板凳【如下圖所示，就是碳纖維的椅子】，所以為什麼碳纖維這麼受大家的喜愛？

碳纖維實際上就是主要由碳元素構成的纖維，如下圖所示，就是最新的碳纖維和頭髮的對比，比較細的那根就是碳纖維。可以看到碳纖維的一根纖維是有多麼細。

實際上，單獨的那一根碳纖維並不是什麼稀罕玩意兒，從材料的種類上來說，很普通，比如說一種碳纖維經常使用的材料叫做“聚丙烯腈”，這個東西可能你看著名字很陌生，但是隻要一說另外一種東西——“腈綸”，大家就會非常熟悉了，腈綸的主要成分就是聚丙烯腈，很多人的衣服就是腈綸的，所以說這些腈綸的衣服跟碳纖維是同宗同源。

那麼為什麼同樣的材料，碳纖維就被稱作“黑色黃金”，而腈綸就是普通化纖材料呢？

我們只要把碳纖維放大了，就會知道為什麼碳纖維材料跟普通腈綸不是一回事了。可以看到，碳纖維不是單獨一根纖維就行的，而是有密密麻麻大量的纖維整齊地排列在一起。正所謂“眾人拾柴火焰高”，就是因為密密麻麻地碳纖維合作在一起，才讓這種材料變得非比尋常。而大家看到碳纖維會有草蓆的紋理，就是因為這些碳纖維是由一束一束的材料編織起來的。

簡單說，這些碳纖維絲做的越細、相同尺寸的碳纖維材料裡有更多的碳纖維絲，那麼這種碳纖維就越厲害，比如說前不久中國剛剛突破的“碳纖維48K大絲束”，就是指的一束碳纖維裡面有48000根碳纖維絲，所以相比之前的12K碳纖維要先進很多。

那麼說了這麼多，碳纖維到底好在哪裡呢？

簡單來說，碳纖維從材料性質上說，強度高、剛度高、密度低，如下圖所示，拉伸強度說的就是用多大的力能拉斷，彈性模量表示的是材料受力之後容不容易變形，總之就是數值越大越好，所以只要對比一下其中的數字就可以發現，碳纖維在這方面的效能遠遠高於鋼、鋁合金，然後密度還很低。所以在減重方面，碳纖維起到了非常重要的作用。

而且越是高階的產品對於重量的要求就越是高，比如說飛機，減輕每一千克的重量都是有好處的。下圖就是飛機採用的碳纖維材料，可以大大地減重。

當然了，碳纖維還有其他的一些好處，比如說耐腐蝕、沒有疲勞現象等等，但是碳纖維也有很嚴重的缺點，比如說成型困難，無法做成複雜形狀的零件，比如說無法維修，比如說抗剪下強度弱等等。

總之，碳纖維是一種非常優異的複合材料。

碳纖維在以下領域有大量的應用：

航空航天汽車高階腳踏車風能發電葉片

以航空航天為例：

波音787和空客A350都大量的採用碳纖維複合材料進行金屬的替換，主要原因就是碳纖維的優異特性：

高強度，力學效能優異,抗拉強度可以達到3500Mpa 以上，抗拉模量為23000 ～ 43000Mpa低重量，同等體積只有鋼的1/4

碳纖維的一般是分兩種方式進行使用：

和樹脂進行混合，預浸的方式，在樹脂固化之前人工鋪貼出所需的外形，然後在熱壓成型裝置中進行樹脂固化幹碳纖維進行鋪貼，然後進行真空抽如樹脂，溼法成型