碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维外柔内刚，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成的结构材料简称碳纤维复合材料。

　　碳纤维价格昂贵，加之碳纤维复合材料制备工艺过程复杂、设备庞大、生产周期长，因此碳纤维复合材料价格昂贵(碳/碳复合材料约为2000元/kg，碳/陶复合材料约为12000元/kg)。每套碳纤维复合材料制动副(包括直径350mm左右的制动盘、制动衬片和卡钳)的价格为50000~60000元，使用寿命为30万km；而每套普通盘式制动器金属制动副(包括直径400mm左右的制动盘、制动衬片和卡钳等)的价格为1000元左右，使用寿命为20万km。前者价格是后者价格的50倍以上，而寿命只提高约30%。可见，碳纤维复合材料制动副的使用成本及后期维修成本高昂，重卡客户成本回收周期长。虽然国内外都在研制低成本碳纤维，但其价格近几年不会大幅度下降。碳纤维复合材料制动副对制动器结构的影响如下：

　　a.普通盘式制动器金属制动副的动摩擦系数为0.35~0.5，碳纤维复合材料制动副的动摩擦系数为0.4~0.7，因此需要对碳纤维复合材料制动副与现有制动系统进行匹配设计。

　　b.碳/陶制动盘通过铸铁连接件安装在轮毂上，在铸铁连接件周边开有螺栓孔，以便与碳/陶制动盘连接。碳/陶复合材料的刚度和强度较铸铁低，在承受相同机械负荷与制动冲击力的情况下，碳/陶复合材料需要更好的支承；并且碳/陶复合材料与铸铁的热膨胀系数不同，在铸铁连接件和碳/陶制动盘相配合的部分要考虑热膨胀变形给结构带来的热应力影响，因此要重新设计、选择与碳/陶制动盘配合的铸铁连接件的结构与材料。

　　c.碳纤维复合材料的比热容大、密度小。经计算，如果吸收相同的热量，碳纤维复合材料制动副的温升是普通金属制动副温升的2倍。要转移这部分热能，一方面是增大碳/陶制动盘的散热面积，通过空气流动带走热量；另一方面是通过热传导将热量传递出去，否则会对制动器传动机构等轮边零部件的寿命产生影响，而且可能会有爆胎危险。因此，碳纤维复合材料制动器需设计更好的通风散热结构，制动器与轮辋之间需考虑配备隔热装置，以减少高温对轮胎及轮边结构的影响。

　　除了价格昂贵以外，碳纤维复合材料制动副势必会导致现有制动系统发生一系列改变，并且碳纤维复合材料制动副的制动性能还不明确。根据国内外的应用现状，目前碳纤维复合材料制动副主要用在高端跑车、赛车和飞机上，应用于重型汽车制动器暂不可行。随着低成本碳纤维生产技术、材料结构性能一体化技术、高效成形技术、多材料连接技术和循环再利用技术等发展，碳纤维复合材料在重型汽车制动器上的应用是可以预期的。