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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，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。 碳纖維的用途主要是利用其"輕而強"和"輕而硬"的力學特性，廣泛應用于航空、航天、、體育休閑等結構材料；利用其尺寸穩定性，應用于宇宙機械、電波望遠鏡和各種成型品；利用其耐疲勞性，應用于直升飛機的葉片；利用其振動衰減性，應用于音響器材；利用其耐高溫性，應用于飛機剎車片和絕熱材料；利用其耐藥品性，應用于密封填料和濾材；利用其電氣特性，應用于電極材料、電磁波屏蔽材料、防靜電材料；利用其生體適應性，應用于人工骨、韌帶；利用其 X-光透過性，應用于 X-光床板等
