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針對玻璃纖維的模量低、耐熱性不理想，難以滿足航空航天工業受力結構的應用需求，在20世紀60年代發展了高強度、高模量、低密度的碳纖維(CF)。碳纖維的發展可以追溯到到1880年，愛迪生用棉、亞麻等纖維制成用做電燈絲的碳絲，因太脆、易級化、亮度低，后改為鎢
碳材料家族成員眾多，其中包括宏觀尺度的焦碳、金剛石、膨脹石墨、碳纖維及納米尺度的碳納米管、富勒烯和石墨烯。其中焦炭主要應用于高爐煉鐵、機械鑄造、電石生產、化肥化工制氣等，真正用于材料制備的則是膨脹石墨、碳纖維及各種納米碳材料。
碳纖維是含碳最92%以上的無機纖維。高性能碳纖維通過適當的表面處理，與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合可制得多種高性能碳纖維復合材料。隨著高性能碳纖維的大量生產，碳纖維的價格越來越低，使用范圍越來越廣，本文主要說的是它在油氣開發領域中的應用。
碳纖維復合材料(CFRP)是一種高強度的材料，主要由作為增強材料的碳纖維和作為基本材料的熱固性樹脂組成。CFRP具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、抗化學腐蝕、低電阻、高熱導、低熱膨脹、耐化學輻射等優良特性，可設計性強。
碳纖維 是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。 （圖示：碳纖維板） 碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料
隨著科學技術的進步，破纖維的質量在不斷提高。產量與日俱增，應用日趨拓寬。它是五大增強纖維(硼纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和凱芙拉纖維)中發展最快的一種，也是應用最廣的一種。而這些碳纖維產品的重量和產量受原絲的影響。
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