碳纖維的主要用途是與樹脂,、金屬,、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)材料,。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,,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,。在密度、剛度,、重量,、疲勞特性等有嚴(yán)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。
碳纖維是50年代初應(yīng)火箭,、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的,,現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織,、化工機械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,。隨著尖端技術(shù)對新材料技術(shù)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(xiàn),這在技術(shù)上是又一次飛躍,,同時也標(biāo)志著碳纖維的研究和生產(chǎn)已進入一個高級階段,。
由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復(fù)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(fù)合材料,。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機,它所用的碳纖維復(fù)合材料已占全機重量的1/4,,占機翼重量的1/3,。據(jù)報道,美國航天飛機上3只火箭推進器的關(guān)鍵部件以及先進的MX導(dǎo)彈發(fā)射管等,,都是用先進的碳纖維復(fù)合材料制成的,。
現(xiàn)在的F1(世界一級方程錦標(biāo)賽)賽車,車身大部分結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)成復(fù)合材料,。碳纖維增強的復(fù)合材料可用作飛機結(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。