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碳纖維的物理性質如下：
(1)碳纖維的密度在1.5—2.0g/cm3之間，這除與原絲結構有關外，重要決定于炭化處理的溫度。
碳纖維復合材料由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。個別經過高溫(3000℃)石墨化處理，密度可達2.0g/cm3。
(2)碳纖維的熱膨脹系數與其它纖維不同，它有各向異性的特點。平行于纖維方向是負值(-0.72×10-6～-0.90×10-6 K-1)，而垂直于纖維方向是正值(32×10-6～22×10-6 K-1)。
(3)碳纖維的比熱容個別為7.12×10-1KJ/(kg·K)。碳纖維復合材料由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。熱導率隨溫度升高而降落。
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(4)碳纖維的比電阻與纖維的類型有關，在25℃時，高模量為775ìù/cm，高強度碳纖維為1500ìù/cm。
碳纖維制品廠家由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。碳纖維的電動勢為正值，而鋁合金的電動勢為負值。因此當碳纖維復合資料與鋁合金組合利用時會產生化學腐化。 碳纖維的化學性質與碳相識，它除能被強氧化劑氧化外，對個別堿性是惰性的。在空氣中，溫度高于400℃時則呈現明顯的氧化，生成CO與CO2。在不接觸空氣跟氧化劑時，碳纖維存在凸起的耐熱機能，與其余資料比較，碳纖維要溫度高于1500℃時強度才開端降落，而其余資料的晶須機能也早已大大的降落。另外碳纖維還存在良好的耐低溫機能，如在液氮溫度下也不脆化，它還有耐油、抗輻射、抗噴射、接收有毒氣體跟減速中子等特點。
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