1.碳纤维的概念
    碳纤维，英文为Carbon Fiber，简称CF。碳纤维是指由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。
2．碳纤维的结构
    碳纤维的分子结构介于石墨与金刚石之间。目前公认的碳纤维结构是由沿纤维轴高度取向的二维乱层石墨组成。微晶的形状、大小、取向以及排列方式与纤维的制备工艺相关。
2.1 结构单元
石墨：六方晶系
碳纤维：乱层石墨结构
基本的结构单元：石墨片层
二级结构单元：石墨微晶(由数张或数十张石墨片层组成)
三级结构单元：石墨微晶组成的原纤维。直径在50nm左右，弯曲，彼此交叉的许多条带状组成的结构
2.2 皮芯层结构
CF由皮层、芯层及中间过渡区组成。
皮层：微晶较大，排列有序。
芯层：微晶减小，排列紊乱，结构不均匀。
3．碳纤维的缺陷
3.1 来源
    碳纤维中的缺陷主要来自两方面：原丝带来的缺陷与碳化过程带来的缺陷。原丝带来的缺陷在碳化过程中可能消失小部分，但大部分将保留下来，变成碳纤维的缺陷。而碳化过程带来的缺陷则在碳化过程中，大量非C元素以气体形式逸出，使纤维表面及内部形成空穴和缺陷。
3.2  CF中缺陷的观察研究手段：
扫描电镜(SEM)：研究纤维表面缺陷
透射电镜(TEM)：研究纤维内部结构