碳纤维是由有机母体纤维（粘胶丝、聚丙烯腈或沥青等）采用高温分解法在1000~3000℃高温的惰性气体下碳化制成，其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。一般碳纤维材料含碳量高于90%以上。其含碳量随种类不同而异，其中含碳量高于99%的称石墨纤维。
目前世界各国发展的主要是聚丙烯腈集（PAN基）碳纤维和沥青基碳纤维。PAN基碳纤维是当今世界碳纤维发展的主流，占世界碳纤维市场的75%。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高比强度（即材料的强度与其密度之比）和最高比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其它主要结构材料（金属及其合金）所无法比拟的。
碳纤维零件的工艺
目前常用的热固性复合材料制作件的生产工艺主要包括：手糊成型、喷射成型、缠绕、拉挤成型、树脂传递模塑成型（TRM），树脂胶膜浸润成型（RFI）以及预浸料、热压罐成型和模压成型等，对制作汽车主要结构件而言，适合的碳纤维产品生产工艺主要有手糊成型，RTM，TFI以及预浸料/热压罐（SMC）成型等。
碳纤维材料的应用
碳纤维主要作为复合增强材料，包括碳纤维增强陶瓷基复合材料，C/C复合材料，碳纤维增强金属基复合材料，碳纤维增强树脂基复合材料等。
① 碳纤维增强陶瓷基复合材料
用碳纤维增强陶瓷可有效改善韧性，改变陶瓷脆性断裂形态，同时阻止裂纹在陶瓷基体中的迅速传播、扩展。
② C/C复合材料
它是由碳纤维或织物、编织物等增强碳基复合材料构成，主要由各类碳组成，即纤维碳、树脂碳和沉积碳。这种材料除具备高强度、高刚性、尺寸稳定、抗氧化和耐磨损等特性外，还具有较高的断裂韧性和假塑性。
③ 碳纤维增强金属基复合材料
碳纤维增强金属基复合材料具有高的比强度和比模量，高的韧性和耐冲击性能。目前碳纤维增强铝、镁基复合材料的制备技术比较成熟。
④ 碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）
碳纤维增强树脂基复合材料具有质轻、高强、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点，被广泛应用作结构材料及耐高温烧蚀材料。碳纤维增强树脂基复合材料所用树脂基体主要分为两类，一类是热固性树脂，另一类是热塑性树脂。
