ألياف الكربون هي نوع متخصص من الألياف يتكون أساسًا من عناصر الكربون؛ ويختلف محتواه من الكربون حسب النوع المحدد، حيث يتجاوز بشكل عام 90%. تمتلك ألياف الكربون الخصائص المميزة للمواد التقليدية المعتمدة على الكربون-مثل-مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والتوصيل الكهربائي، والتوصيل الحراري، ومقاومة التآكل. ومع ذلك، على عكس المواد الكربونية العادية، فإنه يظهر تباينًا متميزًا في شكله المادي؛ فهو مرن، ويمكن معالجته في هياكل نسيجية مختلفة، ويظهر قوة شد عالية بشكل استثنائي على طول اتجاه محور الألياف. علاوة على ذلك، تتمتع ألياف الكربون بثقل نوعي منخفض، مما يؤدي إلى قوة نوعية عالية بشكل ملحوظ.
يتم تصنيع ألياف الكربون من ألياف كيميائية صناعية تحتوي على نسبة عالية من الكربون ولا تذوب أثناء المعالجة الحرارية. تخضع هذه الألياف الأولية لسلسلة من عمليات التصنيع، بما في ذلك التثبيت الحراري (الأكسدة)، والكربنة، والجرافيت.
ألياف الكربون هي مادة جديدة تتميز بخصائصها الميكانيكية الفائقة. وتبلغ جاذبيتها النوعية أقل من-ربع كثافة الفولاذ.
عادةً ما تظهر مركبات البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) قوة شد تتجاوز 3500 ميجا باسكال-سبعة إلى تسعة أضعاف قوة الفولاذ-ومعامل مرونة شد يتراوح من 23000 إلى 43000 ميجا باسكال، وهو أعلى أيضًا من الفولاذ. وبالتالي، فإن القوة المحددة للـ CFRP-المحددة على أنها نسبة قوة المادة إلى كثافتها-يمكن أن تتجاوز 2000 ميجا باسكال/(جم/سم³)، في حين أن القوة المحددة للفولاذ A3 تبلغ حوالي 59 ميجا باسكال/(جم/سم³ فقط)؛ وبالمثل، فإن معاملها المحدد أعلى أيضًا من معامل الفولاذ.
