碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬,、陶瓷等基體復合,,制成結構材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,,其比強度,、比模量綜合指標,在現有結構材料中是最高的,。在密度,、剛度、重量,、疲勞特性等有嚴格要求的領域,,在要求高溫、化學穩(wěn)定性高的場合,,碳纖維復合材料都頗具優(yōu)勢,。
碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要而產生的,,現在還廣泛應用于體育器械,、紡織、化工機械及醫(yī)學領域,。隨著尖端技術對新材料技術性能的要求日益苛刻,,促使科技工作者不斷努力提高,。80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現,,這在技術上是又一次飛躍,,同時也標志著碳纖維的研究和生產已進入一個高級階段。
由碳纖維和環(huán)氧樹脂結合而成的復合材料,,由于其比重小,、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航天材料。因為航天飛行器的重量每減少1公斤,,就可使運載火箭減輕500公斤,。所以,在航空航天工業(yè)中爭相采用先進復合材料,。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機,,它所用的碳纖維復合材料已占全機重量的1/4,占機翼重量的1/3,。據報道,,美國航天飛機上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發(fā)射管等,都是用先進的碳纖維復合材料制成的,。
現在的F1(世界一級方程錦標賽)賽車,,車身大部分結構都用碳纖維材料。頂級跑車的一大賣點也是周身使用碳纖維,,用以提高氣動性和結構強度
碳纖維可加工成織物,、氈、席,、帶,、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外,,一般不單獨使用,,多作為增強材料加入到樹脂、金屬,、陶瓷,、混凝土等材料中,構成復合材料,。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料,、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、汽車板簧和驅動軸等,。