碳纤维是一种 含碳量达到90%以上的高强度纤维材料，由碳元素组成。它具有多种优异的性能，包括耐高温、耐摩擦、耐腐蚀、高导热性和导电性。碳纤维的外观呈纤维状，非常柔软，可以加工成各种织物，也是制造航天、航空等高新技术器材的优质材料。
碳纤维的制造通常是通过将有机纤维（如聚丙烯腈、沥青、粘胶）在高温下碳化而成，这一过程去除了除碳以外绝大多数元素。根据不同的制造方法和应用需求，碳纤维可以分为小丝束和大丝束，以及按照力学性能分为高强型、高强中模型、高模型、高强高模型等类别。
碳纤维的微观结构类似于人造石墨，由一层层以六角型排列的碳原子构成。与石墨不同的是，碳纤维的层间连接是不规则的，这有助于防止滑移，从而增强其材料强度。碳纤维的密度低，强度高，耐腐蚀性强，耐高温性能优越，且具有优异的电学性能，如高导电性和高热导率。
碳纤维广泛应用于多个领域，包括航空航天、汽车、体育器材、土木建筑、电子设备和能源传输等。它通常被制成碳纤维增强塑料（CFRP）来利用其优异的性能。碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚度、长寿命和高热转换率等优点，因此在许多高科技应用中发挥着重要作用。
总的来说，碳纤维是一种性能卓越的新型材料，以其独特的物理和化学特性，在众多工业和技术领域展现出广泛的应用潜力。
