碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小，因此比強度和比模量高。

    1879年愛迪生曾用纖維素纖維，如竹、亞麻或棉紗為原料，首先制得碳纖維并獲得專利，但當時制得的纖維力學性能很低，工藝也不能工業化，未能獲得發展。

    20世紀50年代初，由于火箭、航天及航空等尖端技術的發展，迫切需要比強度、比模量高和耐高溫的新型材料，另一方面，采用前驅纖維為原料經熱處理的工藝可制得碳纖維連續長絲，這一工藝奠定了碳纖維工業化的基礎。40多年來，碳纖維經歷的重大技術進展如下：

    20世紀50年代初，美國Wright-Patterson空軍基地以黏膠纖維為原料，試制碳纖維成功，產品作火箭噴管和鼻錐的燒蝕材料，效果很好。1956年美國聯合碳化物公司試制高模量黏膠基碳纖維成功，商品名“Thornel—25”投放市場，同時開發了應力石墨化的技術，提高碳纖維的強度與模量。

    20世紀60年代初，日本進藤昭男發明了以聚丙烯腈(PAN)纖維為原料制取碳纖維的方法，并取得了專利。1963年日本碳公司及東海電極公司用進藤的專利開發聚丙烯腈基碳纖維。1965年日本碳公司工業化生產普通型聚丙烯腈基碳纖維成功。

    1964年英國皇家航空研究中心(RAE)通過在預氧化時加張力試制出高性能聚丙烯腈基碳纖維。由Courtaulds公司，Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技術進行工業化生產。

    1965年日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維，并發表了先驅性的瀝青基碳纖維的研究報告。

    1969年日本碳公司開發高性能聚丙烯腈基碳纖維獲得成功。1970年日本東麗(Toray Textile Inc.)公司依靠先進的聚丙烯腈原絲技術，并與美國聯合 碳化物公司交換碳化技術，開發高性能聚丙烯腈基碳纖維。1971年東麗公司將高性能聚丙烯腈基碳纖維產品(Torayca)投放市場。隨后產品的性能、品種、產量不斷發展，至今仍處于世界領先地位。此后，日本東邦、旭化成、三菱人造絲及住友公司等相繼投入聚丙烯腈基碳纖維的生產行列。

    1970年日本吳羽化學工業公司采用大谷杉郎的專利，首先建成年產120t普通型(GPCF)瀝青基碳纖維的生產廠，1978年產量增到240t。該產品被用作水泥增強材料后，發現效果很好，1984年產量增至400 t，1986年再次增加到900 t。1976年美國聯合碳化物公司生產高性能中間相瀝青基碳纖維(HPCF)成功，年產量為113 t，1982年增至230 t，1985年增至311 t。

    1982年起，日本東麗、東邦、日本碳公司、美國Hercules、Celanese公司、英國Courtaulds公司等，先后生產出高強、超高強、高模量、超高模量、高強中模以及高強高模等類型高性能產品，碳纖維拉伸強度從3.5 GPa提高到5.5 GPa，小規模產品達7.0 GPa。模量從230 GPa提高到600 GPa，這是碳纖維工藝技術的重大突破，使應用開發進入一個新的高水平階段。

    1981年起瀝青科學取得重大進展，開發出幾種調制中間相瀝青的新工藝，如日本九州工業試驗所的預中間相法，美國EXXON公司的新中間相法，日本群馬大學開發的潛在中間相法，促進了高性能瀝青基碳纖維的開發。隨后日本三菱化成化學公司、大阪煤氣公司、新日鐵公司陸續建成一批不同規格的高性能碳纖維生產廠。其特點是模量增高的同時也增高強度。20世紀80年代是瀝青基碳纖維的興旺發展時期。

    碳纖維粉也叫磨碎碳纖維是將高強高模碳纖維長絲經特殊技術表面處理、研磨、顯微甄別、篩選、高溫烘干后而獲得的等長圓柱形微粒，它保留了碳纖維的眾多優良性能，并且形狀細小、表面純凈、比表面積大，易于被樹脂潤濕均勻分散，是性能優良的復合材料填料。可與樹脂、塑料、金屬、橡膠等材料進行復合,以增加材料的強度和耐磨,已被廣泛用于鎳氫和鎳鎘電池正負極材料導電添加劑、電子芯片、導電板、導電地板、電子機械、防靜電行業（涂料、地坪、油漆、油墨）、防靜電濾芯、國防軍工、建筑保溫、化工食品粗效過濾、摩托車消聲器、油漆烘房空氣過濾、聚四氟乙烯等領域。