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碳納米管是一種晶格結構，由石墨網格薄膜卷繞而成。這一管狀結構的直徑為1-3納米，大約是人頭發直徑的萬分之一。碳納米管長可達幾萬納米，因此具有非同尋常的長徑比（最大可達到10，000:1），這也是影響其性能的一個關鍵因素。

碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。呈黑色，堅硬，是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料