碳纖維呈黑色,堅硬,具有強度高、重量輕等特點,它的比重不到鋼的1/4、抗拉強度是鋼的7-9倍、抗拉彈性模量亦高于鋼。由于聚丙烯腈基碳纖維生產工藝較簡單,產品力學和高溫性能優異,而且兼有良好的結構和功能特性,所以發展較快,已成為高性能碳纖維發展和應用最主要和占絕對優勢的品種,是當前碳纖維的主流,其產量占90%左右。聚丙烯腈基原絲、碳纖維生產工藝流程長,技術關鍵點多,生產壁壘高,是多學科交叉、多技術集成的系統工程,其中原絲的生產技術更是關鍵所在,主要表現在原絲的噴絲工藝、丙烯腈聚合工藝、丙烯腈與溶劑及引發劑的配比等,要生產出高純度原絲,把先天性缺陷降低到最小程度,根本的是聚合所用原材料要純凈化,紡絲空間應潔凈化,所用設備應耐腐蝕。
碳纖維是指碳質量分數在90%~95%之間的無機高分子纖維, 是一種新型非金屬材料, 具有耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、強度高、纖維密度低等特點。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等基體復合,構成復合材料, 用作航空航天、汽車、體育器械、紡織、化工機械及醫學等領域的結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料的比強度、比模量綜合指標, 在現有結構材料中是最高的。在強度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域, 以及在要求化學穩定性高的場合, 碳纖維復合材料都頗具優勢。