碳纤维是单质还是混合物

碳纤维是含碳量90%以上的高强度材料，由聚丙烯腈或沥青等有机纤维经过碳化处理制成。这个过程涉及3000度高温，去除非碳元素，形成石墨微晶结构。碳纤维具有重量轻、强度高的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造和体育器材领域。一根直径5微米的碳纤维丝能承受7公斤的拉力，同等重量下强度是钢铁的5倍。

碳纤维属于复合材料而非单质或简单混合物。它由碳原子以特定方式排列构成，但生产过程中会添加少量其他元素改善性能。现代碳纤维产品常包含树脂基体，形成碳纤维增强复合材料。这种材料在飞机机翼、自行车车架和网球拍中表现优异，一架波音787飞机使用约23吨碳纤维复合材料，使飞机重量减轻20%，燃油效率提高15%。