一、碳纖維是什么材料

纖維材料是纖維狀物質通過紡織加工工藝形成的結構化材料，可以制作纖維材料的材質眾多，如常見的玻璃纖維、石棉纖維、聚酯纖維等，碳纖維也是纖維材料的一種。

碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量在90%以上，是一種高強度、高模量纖維，用腈綸和粘膠纖維做原料，經高溫氧化碳化而成。和其他纖維材料相比，碳纖維的密度小，因此比強度和比模量高，具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性。

二、碳纖維是怎么制造出來的

碳纖維主要由碳組成，不過它并不是直接用碳或石墨來制取的，而是采用一些含碳的有機纖維原料，將有機纖維與塑料樹脂結合在一起炭化制得碳纖維，具體的制作過程是：

1、選取有機纖維

被選用來制備碳纖維的有機纖維主要包括：聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維等，其中應用較普遍的是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。選用不同的有機纖維作為原料，對具體的工藝參數(shù)會有不同的要求，制備出來的碳纖維的性能也會有一定的差異。

2、纖維紡絲

以聚丙烯腈碳纖維為例，聚丙烯腈以水溶劑制得15%的紡絲液，水溶劑一般為硫氰酸鈉或硝酸、二甲基亞砜等，經過濕法紡絲或者干噴紡絲等紡絲工藝既可制得原絲；制得的原絲于緯織機中織成布，然后送預氧化處理器進行預氧化處理。

3、預氧化處理

預氧化處理分兩段進行，聚丙烯腈纖維布先在催化劑存在于200~220℃及張力狀態(tài)條件下用空氣（或氧化）進行氧化處理10~30min，并在220~330℃及張力狀態(tài)條件下繼續(xù)氧化處理30~100min，使纖維的顏色逐漸由白變黃，最后變成銅褐色。預氧化處理中產生的廢氣由處理裝置中排出，處理的纖維送炭化處理器進行炭化處理。

4、炭化處理

炭化過程在純氮氣流（或真空）保護下進行，經過低溫炭化（300~1000℃）和高溫炭化（1000~1800℃）轉化成具有亂層結構的碳纖維。炭化過程中產生的氮氫分解氣體及炭化分解氣體先后由炭化處理裝置中排出。

經過以上步驟，碳纖維就制作出來了，如果需要制作成石墨纖維，可以將碳纖維送石墨處理器中進行處理。