カーボンファイバーは優れた機械的特性を備えた新素材です。 比率は鉄の1/4以下でアルミニウムより軽いですが、強度は鉄の10倍です。 炭素繊維は軍事・民生産業の様々な分野で広く利用されており、素材の王様と呼ばれ、ハイテク分野における新産業素材の代表格とされています。
(1) 炭素繊維の密度と熱膨張。 炭素繊維の密度は 1.5-2.0g/cm3 であり、これは前駆体の構造に関係します。 主に炭化温度に依存します。 一般に高温（摂氏3000度）黒鉛化処理後、その密度は2.0g/cm3に達することがありますが、鋼などの金属材料（7.8g/cm3）と比較して、炭素繊維の密度ははるかに低くなります。 それから作られた複合材料は、高温でも変形することなく元のサイズを維持できます。
(2) 炭素繊維の強度と弾性率。 炭素繊維は繊維の種類によって強度や弾性率が異なり、条件によっては高強度、高弾性率の繊維にすることができます。 高弾性炭素繊維の最大破断伸度は0.35%、高強度炭素繊維は1%、伸度1.5%の炭素繊維も存在します。
(3) 炭素繊維の可燃性と導電性。 炭素繊維を製造する際、処理温度が異なると難燃性と耐熱性が異なります。 加熱処理温度が200度-350度の場合、繊維は可燃性となり、電気絶縁体として使用できます。 熱処理温度が500-1500度の場合、炭素繊維が形成されており、その導電性は非常に強く、自己潤滑性を備えています。
(4)炭素繊維の化学的性質。 炭素繊維は化学的には炭素と似ています。 酸化剤によって酸化されることに加えて、温度が 400 ℃を超えると、空気中の一般的な酸や塩基に対して不活性になります。炭素繊維は、炭素と接触しない限り、明らかな酸化、つまり CO と CO2 の生成が見られます。炭素繊維は空気中や酸化雰囲気中では優れた耐熱性を持っていますが、1500度を超える温度では炭素繊維の強度が低下し始めます。 さらに、炭素繊維は、液体窒素温度で脆化しないなど、優れた低温耐性も備えており、耐油性、耐放射線性、耐放射線性、有毒ガスや減速中性子の吸収性も備えています。
