掃描電鏡觀察到的CF表面不是很光滑，沿纖維軸方向存在著一些平行的溝槽，有時還會發(fā)現一些小的裂紋、凹坑等缺陷采用分辨率更高的掃描隧道顯微鏡觀察CF表面會發(fā)現CF表面呈現不均勻、不規(guī)則現象。在納米級圖像上可以看到CF表面存在很多凸起和凹坑。

微晶尺寸越大，處于CF表面晶界和邊緣位置的碳原子數目越少，表面活性越低，復合材料的LSS也越低。纖維經過表面處理后，結晶組織會變小，活性點增多，表面活性增大。原絲和熱處理條件不同，得到的CF結構是有區(qū)別的。熱處理溫度低，得到的CF表面比較粗糙隨著熱處理溫度升高，例如石墨化后的纖維，表面非常光滑，微晶尺寸較大，沿纖維軸向擇優(yōu)取向，活性點減少，這樣的纖維制得的復合材料界面粘接強度非常低，未表面處理的M40型碳纖維的環(huán)氧樹脂基復合材料的LSS只有30MPa左右。因此石墨纖維更需要表面處理，經過表面處理，其表面變得粗糙，溝槽加深加寬，同時表面晶體尺寸變小。

HPCF的誕生得益于澳大利亞學者J.D.Brook和G.HTalyor碳質中間相微球的發(fā)現，它是各向異性瀝青碳纖維開發(fā)的科學基礎；高的性能碳纖維是由UCC的LS.Singer等人于1970年開發(fā)可紡性好的中間相瀝青及全套工業(yè)化生產技術，關鍵構想是將瀝青原材料轉變?yōu)橹虚g相或液晶瀝青，它會因流動和剪切力而取向， 1926年UCC建立年產230ta規(guī)模生產線，實現了HPCF工業(yè)化生產。從1979到1982Thornel P-100, P-120（拉伸強度為2.2GPa ，拉伸模量分別為724GPa和827GPa）產品陸續(xù)投放市場。

質輕高強: 碳纖維板材廣為人知的優(yōu)點就是質輕高強,其期的僅有1.7g/cm3 ,是鋁合金的百分之60 ,不到鋼的1/4 ,是新型減重材料,在輕量化的結構件中應用廣泛,例如無人機外殼。同時, 碳纖維板材其抗拉強度、彎曲強度、剪軔強度均要優(yōu)于多數金屬結構材料,有效滿足使用強度所需。

熱學性能: 碳纖維板材的生產需要經過石墨化以及碳化,而這兩個過程的溫度很高,所以碳纖維材料本身的工作溫度非常高，但是在實際使用中,碳纖維與樹脂結合,構成碳纖維板材，所生產的制品工作溫度一般在150°C ,而現在研發(fā)出來的熱塑性碳纖維材料的工作溫度則能達到更高。