碳纤维是用分解温度低于熔融温度的纤维聚合物，通过1000℃以上固相热解而制成的纤维状的碳素材料。碳纤维的含碳量在90%以上，具有十分优异的力学性能，与其它高性能纤维相比，具有较高的比强度和比模量，在2000℃以上高温惰性气体环境中，碳纤维是唯一一种强度不下降的材料。

　　此外，碳纤维还具有其他多种优良性能:低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、高振动衰减性、低的热膨胀系数、导电导热性、电磁屏蔽性、纺织加工性优良。碳纤维.增强复合材料用于汽车工业有很多优势，如减轻汽车质量、提高燃油经济性:可设计性强；零部件一体化，从而降低制造成本、缩短开发周期:提高耐冲击和安全性；优良的耐腐蚀性和耐化学药品性等。

　　碳纤维轴向方向的热导率很高、线膨胀系数很低，在常温下为负值。利用这一特点制成的复合材料的线膨胀系数在一定的温度范围内接近于零，因而特别适合那些尺寸稳定性要求极为严格的场合。

　　碳纤维沿轴向的电阻率很小，有时利用其导电性，将其用于电磁屏蔽、消除静电等。碳纤维径向方向力学性能差，导电和导热性能也差。碳纤维耐多种酸、碱及有机溶剂的腐蚀。碳纤维在2000 ℃以上的惰性气氛中仍具有室温下的强度,.但其耐氧化性能差，500℃以上就发生明显氧化，因而高温氧化气氛中使用的碳纤维或其复合材料应采取有效的防氧化措施。

　　碳纤维的摩擦性能好，由碳纤维制备的C/C复合材料和C/SiC复合材料可作为摩擦材料用于飞机制动片、汽车制动片及离合面片。碳纤维增强树脂基复合材料按基体性质分可分为热固性复合材料(主要有环氧、聚酯、乙烯基等，酚醛在汽车复合材料中应用较少)和热塑性复合材料两大类。当前，汽车用碳纤维增强树脂基复合材料仍以热固性树脂为主，特别是片状模塑料(SMC)相当广泛地用于汽车零部件的制造，尤其是在美国和德国。

　　碳纤维增强陶瓷基复合材料采用高纯超细氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等原料，经过预处理、破碎、磨粉、混合、成型、干燥、烧结等工序，同时通过化学气相渗透、熔体渗透/反应、裂解工艺或粉末冶金等特殊工艺加入碳纤维增强1体，得到结构精细的无机非金属材2料。它既有陶瓷材料耐高温、耐腐蚀、硬度高和耐磨损等特性，又具有碳纤维材料的强度和韧性，应用领域十分广泛。用于高温下的碳纤维增强陶瓷基结构复合材料主要有C/C、C/SiC和SiC/SiC三种。 碳纤维增强的SiC基复合材料是除C/C复合材料之外最重要的高温结构复合材料。目前已开始批量用于汽车等领域，如制动盘制动器衬片、离合器面片等，并有望大规模应用。用结构陶瓷代替高强度合金制造涡轮增压发动机、燃气轮机和绝热发动机，可以将发动机的燃烧温度从700~800℃提高到1000℃以上，热效率提高1倍以上。

　　近年来，金属基复合材料因优异的性能在汽车工业得到了广泛应用。碳纤维增强金属基复合材料可提高金属的比强度和比模量、减少金属的热膨胀系数。采用比较常用的方法(如浸渗法、固态扩散法、粉术冶金法、搅拌铸造等)可使其广泛甚至批量地用于汽车零部件的制造。

　　为了减轻质量、降低能耗，碳纤维增强金属基复合材料在汽车方面主要用于汽车车身、芯轴、轮毂、缓冲器、弹簧片和发动机零件。早在1979年，福特汽车公司就用碳纤维复合材料制造了试验车的车身、车架等160个部件，结果整车减重33%，汽油利用率提高了44%，同时大大降低了振动和噪声。

　　C/C复合材料20世纪50年代最早用于宇宙飞船的热防护，目前广泛用于飞机制动盘及固体火箭发动机的喷管，同时也在其他领域获得了推广应用。但是C/C复合材料生产周期长、价格昂贵，而且抗氧化性能差。C/C复合材料与石墨一样，高温力学性能很好，在200℃以上仍具有与室温条件下相同的强度，而且与石墨相比，其强度尤其是韧性得到了很大程度的改善。

　　与钢制动材料相比，C/C复合制动材料的密度低、比热容大、高温强度高、制动效果比较理想，使用寿命长。随着人们对汽车安全性和舒适性要求的提高，C/C复合材料也开始用于F1赛车、豪华车和高档车的制动和离合器。C/C复合材料价格高、抗氧化性能差是限制其应用推广的不利因素。如果能有效解决这些问题，则C/C复合材料可 在更大的范围内替代多晶石墨，并可能开发出新的用途。