碳纖維具有輕質(zhì)、高強度、高模量、耐高溫、耐沖擊、耐化學(xué)腐蝕、膨脹系數低等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是斷裂伸長(cháng)率不高，韌性不強。因此，碳纖維單獨使用的意義不大，主要作復合材料的增強纖維，如增強塑料、增強水泥、增強陶瓷、增強金屬以及碳/碳復合材料等。

在飛機領(lǐng)域,用碳纖維復合材料替代飛機的部分鋁合金,可使機身質(zhì)量減輕15% 40%。據估算,噴氣客機的質(zhì)量沒(méi)減輕450g ,在整個(gè)飛機使用期內可節省約1000美元的費用。宇宙空問(wèn)的氣候

條件變化莫測,陽(yáng)光直射時(shí)最高溫度可達100°C以上,而背陽(yáng)環(huán)境下的溫度可低至-200°C以下,這就要求飛行器能夠適應溫度劇烈變化的空間環(huán)境,經(jīng)過(guò)合理設計的碳纖維復合材料的膨脹系數可接近零,將之用作宇航材料如同步通訊衛星上的反射天線(xiàn)、太陽(yáng)能電池框架、拋物線(xiàn)裝置等零部件, 不僅強度高和模量大,而且還顯示出優(yōu)異的尺寸穩定性。碳纖維復合材料共有優(yōu)良的耐燒蝕性能,當飛船返回大氣層時(shí),以8km/s的速度下降,飛船表面的溫度高達3000°C ,但僅有少表面的碳纖維復合材料被燒蝕,把熱最帶走,保護飛船內部不受損壞。

在交通運輸領(lǐng)域,碳纖維的應用也不斷擴大。汽車(chē)上有20%-60%的部件如軀動(dòng)軸、彈簧、輪轂、 殼體、保險杠、操縱桿等都可以用碳纖維增強塑料來(lái)制造,可使汽車(chē)減重70% ,節省大量汽油,燃料費川可節省35%以上。減輕車(chē)身質(zhì)量不僅可以竹能而比可以有效地改進(jìn)交通工.S!的運行性能。如降低噪聲、提高運行速度、減少污染、降低能耗。

在建筑領(lǐng)域,碳纖維增強水泥材料在建筑方面的應用近年取得令人矚目的進(jìn)展。在水泥中加入約4%的碳纖維,可使水泥的韌性提高30%-50% ,斷裂強度提高2倍左右,并且裂紋少,耐腐蝕性提高。碳纖維增強水泥還可用于橋梁、煙囪、屋頂、地面板、各種管材、棒材等。

在運動(dòng)器械上碳纖維的應用數量約占世界碳纖維總消耗量的50%左右。目前用碳纖維復合材料制成的運動(dòng)器械有:高爾夫球桿、釣魚(yú)竿、網(wǎng)球及羽毛球拍、 滑雪橇、弓、滑水板、桅桿、跳高撐竿、賽車(chē)、賽艇、模型等。在這一領(lǐng)域,碳纖維復合材料的用量最大。

在紡織工業(yè)領(lǐng)域,碳纖維復合材料還可用作紡織用劍桿織機的劍桿、劍頭及高速織機的綜框、紡織機械中高速旋轉的部件和梭子等。在其他方面,如化工、能源、紡織、生物、電子電器、醫療衛生、鋪飾或裝飾材料等方面,碳纖維的應用領(lǐng)域日趨漸多，其發(fā)展大有“黑色革命” 浪潮迅速蔓延之勢。