碳纖維的微觀結構類似人造石墨
碳纖維是由有機碳纖維纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。 　　

碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂複合材料壓克力抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量爲23000~43000Mpa亦高于鋼。因此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鋼的比強度僅爲59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。

制備介紹

碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青金相顯微鏡纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化制得；按狀態分爲長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分爲通用型和高性能型 。通用型碳纖維強度爲1000兆帕（MPa）、模量爲100GPa左右。高性能型碳纖維又分爲高強型（強度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。強度大于4000MPa的又稱爲超高強型；模量大于450GPa的稱爲超高模型。隨著航天和航空工業的發展，還出現了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。 　　

目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的制造包括纖維紡絲、熱穩定化（預氧化）、碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括，脫氫、環化、氧化及脫氧等。

材料的比強度愈高，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景，綜觀多種新興的複合材料(如高分子複合材料、金屬基複合材料、陶瓷基複合材玻璃纖維料)的優異性能，不少人預料，人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到一個複合材料廣泛應用的時代。