炭素材料是一种古老的材料，又是一种新型材料。早在史前人类就与炭物质发生关系。但从原始、粗糙的炭素材料发展到近代的、高质量的工业炭素材料，在世界上已经有100多年历史，在我国只有30多年的历史。
 炭素制品由于它的耐腐蚀性、耐高温性、自润滑性、导热性等性能，使其在现代工业中得到了广泛应用，第一种是作为结构用炭制品，用作高炉内衬的炭块，由于其热稳定性好，对熔融铁和渣的抗侵蚀性好，所以在还原气氛中，炭块是性能优越于耐火材料的耐热材料。1890年德国就开始使用炭块，但直到世界大战后才在世界上得到广泛应用。第二种是化学工业用炭制品，化学工业需要大量耐腐蚀和导热性好的耐火材料，1910年美国贝克兰发明了酚醛树脂，并用它来浸渍炭制品，制成了不透性炭制品，从此开辟了炭制品在化学工业中的应用。第三种用途是密封材料。由于炭质材料具有的自润滑性、耐腐蚀性及滑动时不与金属发生烧结现象等特点，扩展了机械用炭材料的应用领域。

 1942年，留美的意大利物理学家弗米建立了最早的核反应CP-1。在此核反应堆中，采用高纯、高密石墨作为中子减速材料。其后，英国卡尔德-霍尔反应堆应用了几千吨石墨，为炭素材料的应用开辟了新领域。核反应堆石墨需要非常苛刻的要求，为此，促进了对炭素制品制造工艺和其物理、化学性质的研究。炭素材料作为材料科学的一个分支，对它进行系统的研究开始于20世纪40年代，到50年代达到高潮。

 20世纪40年代到50年代的重要成果除核工业应用的石墨外，高纯高密度石墨还用于半导体单晶炉的发热体和坩埚，50到60年代的的重要成果为热解石墨的研制成功，使之用于宇航、医学、生物等各个领域。20世纪60年代至70年代就是制成炭纤维及其复合材料，这方面的研究正在不断持续，并有更广阔的前景。与此同时，研制成功还有玻璃炭、柔性石墨等。从70年代以来，石墨层间化合物的研究引起各国炭化工行业学家的重视。80年代以来，又掀起了对足球烯炭原子的研究高潮。

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