碳纖維主要作為復(fù)合增強材料。碳纖維增強復(fù)合材料主要包括：碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料，C/C 復(fù)合材料，碳纖維增強金屬基復(fù)合材料，碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料等。

       碳纖維主要作為復(fù)合增強材料。碳纖維增強復(fù)合材料主要包括：碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料，C/C 復(fù)合材料，碳纖維增強金屬基復(fù)合材料，碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料等。它們的主要用途見表2。

表2 碳纖維的主要用途及應(yīng)用形態(tài)、種類

(1) 碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料

用碳纖維增強陶瓷可有效改善韌性，改變陶瓷脆性斷裂形態(tài)，同時阻止裂紋在陶瓷基體中的迅速傳播、擴展。目前國內(nèi)外比較成熟的碳纖維增強陶瓷材料是碳纖維增強碳化硅材料，在航空發(fā)動機、可重復(fù)使用航天飛行器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

       (2) C/C 復(fù)合材料

      它是由碳纖維或織物、編織物等增強碳基復(fù)合材料構(gòu)成，主要由各類碳組成，即纖維碳、樹脂碳和沉積碳。

       這種材料除具備高強度、高剛性、尺寸穩(wěn)定、抗氧化和耐磨損等特性外，還具有較高的斷裂韌性和假塑性。在高溫環(huán)境中，強度高、不熔不燃，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈彈頭，固體火箭發(fā)動機噴管以及飛機剎車盤等領(lǐng)域。

 (3) 碳纖維增強金屬基復(fù)合材料

碳纖維增強金屬基復(fù)合材料具有高的比強度和比模量，高的韌性和耐沖擊性能。目前碳纖維增強鋁、鎂基復(fù)合材料的制備技術(shù)比較成熟。

(4) 碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料 (CFRP)

它具有輕質(zhì)、高強、耐高溫、抗腐蝕、熱力學(xué)性能優(yōu)良等特點，被廣泛應(yīng)用作結(jié)構(gòu)材料及耐高溫?zé)g材料。

碳纖維增強樹脂復(fù)合材料所用樹脂基體主要分為兩類，一類是熱固性樹脂，另一類是熱塑性樹脂。碳纖維增強熱塑性塑料是指碳纖維為分散質(zhì)，熱塑性塑料為基體的纖維增強塑料。用碳纖維增強熱塑性塑料近年來發(fā)展較快，其特點是：強度與剛性高，蠕變小，熱穩(wěn)定性高，線膨脹系數(shù)小：減摩耐磨，不損傷磨件，阻尼特性優(yōu)良。

碳纖維增強熱固性塑料是以熱固性塑料為基體，以碳纖維及其織物為分散質(zhì)的纖維增強塑料。碳纖維及其織物與環(huán)氧、酚醛等樹脂制成的復(fù)合材料具有強度高、模量高、密度小、減摩耐磨、自潤滑、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱率大，耐水性好等特點。

        碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料（CFRP），其比強度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。它的比重不到鋼的1/4，抗拉強度一般都在3500Mpa 以上，是鋼的7~9 倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa，亦高于鋼。因此碳纖維增強樹脂（CFRP）的比強度（即材料的強度與其密度之比）可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，

而A3 鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高，則構(gòu)件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，從這個意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢，可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

作為高性能纖維的代表，碳纖維屬于高技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及官、產(chǎn)、學(xué)、研各個環(huán)節(jié)。由于它是發(fā)展航天航空和軍事工業(yè)等尖端技術(shù)必不可少的新材料，也是民用工業(yè)更新?lián)Q代的基礎(chǔ)材料，國外又對其出口進行封鎖，所以近年來我國就一直比較重視對其研制和生產(chǎn)，雖然起步較早，投入不薄，但仍處于失利地位。