碳纤维和碳纳米管（Carbon NanoTube，CNT）都具有碳系的类似结构，不过，就目前具体用途和应用领域而言，两者是存在显著不同的。
在本文中将会介绍碳纤维与CNT的结构、性能与应用的区别，重点介绍了为何CNT无法用于连续的增强材料。
1、碳纤维和碳纳米管特性对比
表1对比分析了碳纤维和CNT主要结构、制备工艺及应用。从微观结构上，碳纤维具有石墨结构，而碳纳米管CNT是将这种石墨结构弯曲闭合从而形成一种直径为纳米级的圆柱形材料。
CNT的密度是铝的一半，而强度大约是钢的20倍。另外，它具备铜的1000倍以上的电流密度耐受性。CNT有单层的和多层的，现在生产的几乎都是多层的。
无论是实现商业化生产的初始时间还是在生产量方面，碳纤维都算是CNT的前辈，它通常作为塑料等基体的增强材料被广泛应用。
与之相比，CNT大多用作添加剂以充分利用其优异的导电性，它可以作为锂离子电池等导电助剂使用。目前，CNT还无法作为增强材料使用。
2、为何CNT不能用于增强材料
从微观结构上，CNT与碳纤维均是由石墨结构组成，这种结构赋予两者优异的力学性能和其他性能，但是为什么CNT不能作为增强材料使用呢？
其主要原因在于两者的长度不同。碳纤维生产的长度没有上限，长度数百米的碳纤维制造起来也很容易。
与之相比，CNT的长度通常为几十微米左右，即使比较长的CNT最多也才数百微米左右，由于长度不到1mm，所以不能作为通常的增强纤维使用。
3、提高CNT长度的新技术
为了提高CNT的生产长度，住友电工等开发了一种新技术，使得上述状况得到改善。
通过住友电工与筑波大学的共同研究发现，能够形成长度为几厘米、远远超过现有产品长度的CNT，目前该公司正在推进长CNT的实用化研究。
住友电工的CNT同样采用了CVD（化学气相法），属于现有制备工艺的范畴。那么，它又与传统方法有什么不同呢？该公司公开的工艺方法如下图所示。
从图中由左向右，作为原料的甲烷气体与作为载体气体的氢气一起流动，在催化剂铁纳米粒子的存在下放置在约1000℃的高温下，从右侧的出口到回收CNT的点与以往的方法则共通。
但是，该公司在加热炉内设置了陶瓷蜂窝，可使原料流通过该蜂窝，即控制原料流通过狭窄的空间。这一点与以往的方法不同，从而实现了长CNT的制备。
至于其原因，该公司解释为“由于与催化剂纳米粒子一起成长中的CNT随高速的气体流动，沿着狭小的通道成长，在流动方向和垂直方向存在的大的气体的速度差可以赋予拉伸应力”。另外，该公司与筑波大学共同申请了关于该CNT的制备方法的专利。
4、CNT纤维性能
住友电工获得了长CNT，作为其集合线（在上图中，通过蜂窝形成的纤维的集合体）的拉伸强度以良好的再现性突破到了6GPa以上，而目前市售碳纤维的拉伸强度在3-7GPa的范围内，这种长CNT性能已经与之相接近。
另外，与弯曲容易断裂的碳纤维不同，这种长CNT不发生弯曲断裂，也可以像钓鱼线结一样。在碳纤维无法覆盖的领域，它也有可能作为增强材料发挥作用。
