1969年日本碳公司开发高性能聚丙烯腈基碳纤维获得成功。1970年日本东丽（Toray Textile Inc.）公司依靠先进的聚丙烯腈原丝技术，并与美国联合碳化物公司交换碳化技术，开发高性能聚丙烯腈基碳纤维。1971年东丽公司将高性能聚丙烯腈基碳纤维产品（Torayca）投放市场。随后产品的性能、品种、产量不断发展，至今仍处于**地位。此后，日本东邦、旭化成、三菱人造丝及住友公司等相继投入聚丙烯腈基碳纤维的生产行列。（见聚丙烯腈基碳纤维）1970年日本吴羽化学工业公司采用大谷杉郎的**，首先建成年产120t普通型（GPCF）沥青基碳纤维的生产厂，1978年产量增到240t。该产品被用作水泥增强材料后，发现效果很好，1984年产量增至400t，1986年再次增加到900t。1976年美国联合碳化物公司生产高性能中间相沥青基碳纤维（HPCF）成功，年产量为113t，1982年增至230t，1985年增至311t。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。常州耐高温碳纤维填料

因此，设计玻璃钢零件时，其允许承载应力不超过极限应力的60%。而碳纤维则因弹性模量大，设计时可以允许在极限应力条件下使用。另外，在高温老化试验中，碳纤维树脂复合材料的强度损失也比玻璃钢小。因此，碳纤维树脂复合材料可以制作宇宙飞行器的外层材料，人造卫星和火箭的机架、壳体、天线构架。在机械工业中，碳纤维树脂复合材料用作承载零件(如连杆)和耐磨零件(如活塞、密封圈)以及像齿轮、轴承等承载耐磨零件。它还用作有抗腐蚀要求的化工机械零件，如容器、管道、泵等。但这类材料不足之处是，碳纤维与树脂的黏结力不够大，各向异性程度较高，耐高温性能差等秦淮区耐热碳纤维填料由此可产生由内而外，呈同心圆状排布的厌氧区、兼氧区、好氧区。

碳元素具有同素异构现象，常见的有无定形碳、石墨和金刚石。由于分子结构不同，性能差异很大。前者几乎没有强度；后者则具有很高的强度和硬度。石墨的分子结构是层状的六方晶体结构，呈现各向异性：平行于层面方向的强度和弹性模量高，而垂直于层面方向的强度和弹性模量则较低。碳纤维就是一种由许多石墨晶体组成的多晶纤维。尽管这些晶体在纤维内的排列是不规则的，但为获得**度和高模量的碳纤维，希望纤维中石墨层面的方向平行于纤维轴线方向。通常，把石墨晶体层面和纤维轴线的交角叫取向角。

碳纤维是用人造纤维为原料，在隔绝空气的条件下经高温碳化而成的。用作碳纤维的原料要求在加热升温时不熔化、不剧烈分解。工业上常用的原料是腈纶、沥青和人造粘胶纤维。它们在200-300℃的空气中并施加一定的张力进行预氧化处理，然后在氮气的保护下，在1000-500℃的高温下进行碳化处理，即可制成含碳量为85%-95%的碳纤维。如果将碳纤维在2500-3000℃的高温下，在氮气中进行石墨化处理，则碳纤维中的石墨晶体沿着纤维方向的排列会更加整齐，从而提高了弹性模量。经过石墨化处理的碳纤维又称石墨纤维或高模量碳纤维。与玻璃纤维相比，碳以石墨方式出现，是六方晶体结构相当于一根头发丝的十到十二分之一，强度却在铝合金4倍以上。

植物纤维填料用麻类或棉类浸渍油、蜡或其它防渗材料制成，用于100℃以下的低压阀门上。适用于水、氨、醋酸、苛性钠等介质。(2)石棉纤维填料石棉纤维有较好的耐热性，能耐弱酸、强碱，强度较高，吸附性能好等优点。如加一些耐酸、碱材料，浸渍摩擦系数小的材料，加入导热性好的金属材料，可改善石棉填料的性能，使其耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、强度等都有不同程度的提高。石棉填料有夹金属丝的和不夹金属的两种。目前常用的石棉填料按JB1712-91选用。其中有油浸石棉盘根(JC68-82)它系用石棉线(或金属石棉线)浸渍润滑油和石墨编织或扭制成的密封材料，油浸石棉盘根分方型、圆型和圆型扭制三种；还有橡胶石棉盘根(JC67-82)，它系用石棉布、石棉线（或石棉金属布、线）以橡胶粘合剂，卷制或编织成的密封材料，橡胶石棉盘根压成方形，外涂高碳石墨。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。现代碳纤维填料以客为尊

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碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、**产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中，减轻质量效果尤为明显，比钢铁材料轻50%，比铝材轻30%，因此得到国内外各大汽车公司的***关注。

碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。

（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高温的结构中，它是**轻的材料；高温的强度好，在2200℃时可保留室温强度；有较高的断裂韧性，抗疲劳性和抗蠕变性；而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料，纤维取向明显影响材料的强度，在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系，后来变成双线性关系，卸载后再加载，曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。

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