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碳纖維是一種具有很高強力和模量的耐高溫纖維，為化纖的高端品種。
製造工藝
一般用聚丙烯腈、粘膠纖維等原料，先在200－300℃的空氣中進行預氧化，繼在惰性氣體保護下用1000℃左右的高溫完成碳化，最後加熱到1500－3000℃成碳纖維。
用途
因為碳纖維又輕又堅硬，所以它的用途很廣泛。
用碳纖維製造的增強塑料質地強而輕，耐高溫、防輻射、耐水、耐腐蝕，是製造飛行器、兵器及耐腐蝕設備等的優良材料。
近年來碳纖維更是廣泛被使用於大型飛機，例如空中巴士的A350與A380，波音787均利用碳纖維複合材料來減輕耗油量。
另外大型風力發電機的葉片，賽車、汽機車的車身均為碳纖維複合材料需求量增加的重要因素。腳踏車亦有使用碳纖維複合材料作為車架，但因碳纖維複合材料製造成本高，多為高階車種才能使用。
結構與特性
每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在於層與層之間的連結。石墨是晶體結構，它的層間連結鬆散，而碳纖維不是晶體結構，層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質強度。
一般碳纖維的密度為1750 kg/m3。導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚而短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但可以把它染上不同的顏色。
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