碳纤维是一种碳含量在95%以上的纤维材料，具有高强度、高模量、耐腐蚀等特性。碳纤维不仅有碳材料的固有本征特性，还兼有纺织纤维的柔软性和可加工性，是一种增强纤维。其优点：性能高、模量高、密度低、耐腐蚀、耐超高温、耐磨、抗疲劳、无蠕变、导电、导热和远红外辐射等。碳纤维以复合材料的形式减轻其构件重量，从而提高构件的技术性能。碳纤维力学性能优异，拉伸模量约为-Gpa，抗拉强度约为2到7Gpa,密度约为1.5-2.0g/m，重量比铝还轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍左右。

碳纤维按照用途可以划分为宇航级(小丝束)和工业级(大丝束)两大类。碳纤维(聚丙烯腈基)单纤维的直径约为5-7μm，24K以上的称为大丝束碳纤维，24K以下的称为小丝束碳纤维。大丝束主要包括45K、48K、60K、64K、80K等规格。小丝束最开始以1K、3K、6K为主，但是随着技术发展进步，现主要以12K.15K、18K、24K为主。

(1)沥青基碳纤维。沥青基碳纤维的原料为沥青，成本较低，碳化得率较高(能达到75%以上)。沥青基碳纤维比其余基团的碳纤维热传导性能高，在温度变化较大和恶劣环境下能表现出很好的稳定性，并且在受热状态下热膨胀系数呈负值变化。所以可以利用它的这些性能，将其与金属等其余材料制造成碳纤维复合材料。沥青基碳纤维复合材料拥有较高的稳定性，可以根据其热膨胀率的特点制造相应的产品。由于沥青基碳纤维高热传导性、较高模量、负热膨胀系数的特点，使得沥青基碳纤维拥有良好的刚性和挠性。因为沥青基碳纤维的这些特点，使其适用于太空技术等领域。

(2)粘胶基碳纤维。粘胶基碳纤维的原料为人造丝，主要应用于隔热材料、耐烧蚀材料等方面。粘胶剂碳纤维的柔软和导电性，让其拥有其他碳纤维材料不可取代的功用，可以制作电热产品等。粘胶剂碳纤维的高调控性、发达的孔隙结构，又让其可以制造成良好的医用材料和环保材料。但是因为粘胶基碳纤维的产量太低，仅约为全球碳纤维总产量的1%，所以粘胶剂碳纤维目前发展空间并不算大。

(3)聚丙烯腈基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维的原料为丙烯腈，聚丙烯腈基碳纤维具有密度小、强度大、导电性好、耐高温、耐腐蚀的优点，它的柔曲性让其可编织加工、缠绕成型。聚丙烯腈基碳纤维是碳纤维行业发展的主要领域，其影响着全球碳纤维行业的发展。截止至目前，聚丙烯腈基基碳纤维占据着全部碳纤维90%以上的市场。

目前碳纤维复合材料已经在国防军工、高技术、体育休闲用品领域取得广泛的应用。工业级碳纤维复合材料还应用于机械、化工、电子、汽车、轻纺、土木建筑、交通运输等领域。