碳纤维是一种 高强度高模量的纤维材料，其含碳量通常在90%以上，属于无机高分子纤维材料。它是由有机纤维（如纤维素、聚丙烯、聚酯等）经过高温烧结和碳化处理而成的微晶石墨材料。碳纤维具有许多优越的特性，包括耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等。
碳纤维的微观结构类似人造石墨，由乱层石墨结构组成，各层面间的间距约为3.39到3.42Å，层与层之间借范德华力连接在一起。这种结构使得碳纤维具有高强度、高模量、低密度、无蠕变、良好的导电导热性能以及非氧化环境下耐超高温和耐疲劳性好的特点。
碳纤维的制造过程通常包括将腈纶和粘胶纤维等原料经过高温氧化碳化处理，最终形成碳纤维。根据含碳量的不同，碳纤维可以分为通用碳纤维和石墨纤维，其中含碳量高于99%的称为石墨纤维。
由于这些优异的性能，碳纤维被广泛应用于多个领域，包括军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等。它是发展国防军工与国民经济的重要战略物资。
