碳素材料是一种新兴的材料，它包括炭和石墨材料、炭黑、活性炭等，它们是由各种含碳量较高的原料（即碳素原料，如煤炭、石油、天然气等）经地定系列加工工艺（主要是锻烧、焙烧和石墨化等炭化过程）所制成的。我国是世界上最早利用碳素材料的国家，其应用已有悠久的历史，目前碳素材料不仅广泛应用于印刷、电极、冶金、化工等行业，而且在航空、电子、海洋、航天等部门也可人作为工程和结构材料。具体来讲，碳素材料的用途，可以归纳为以下几类：
①导电材料。包括各种电极；②结构材料。碳素材料具有较好的耐腐蚀性和强度；③耐火材料。在无氧条件下，它可1000℃以上，甚至高达2000℃的温度下使用；④作为吸附剂；⑤用于特殊用途的碳素材料，如原子能工业的核厂墨以及军工和宇宙航天用批特殊处理的材料等。
1．炭和石墨材料，炭和石墨材料具有良好的导电性、导热性和耐高温性能，其机械强度高，热膨胀系数低，故广泛用于导电材料、耐火材料和结构材料。
炭和石墨材料的生产工艺过程，大部分为物理过程，少部为热化学过程。煅烧就是将破碎后的原料煤在隔绝空气或很少空气的条件下，进行高温处理，其目的一是烘干原料煤中的水分，使水分由进厂时的3~10%降低至0.3%以下；二是降低和排除挥发分。在1200℃以上煅烧温度下，可把原料煤的挥发分大量排出，同时还发生复杂的分解反应和缩聚反应，分子结构不断变化，使原料产生相当大的体积收缩，从而提高原料煤的密度和机械强度。
2．碳黑：碳黑是一种料度很小的碳颗粒，其直径约10~300微米，它是由碳无素和少量氢和氧原子结合成的产品，广泛应用于橡胶、颜料、印刷油墨及电池等工业。
3．活性炭：活性炭是由含碳物质经碳化、活化等工序制成的一种具有较好活性和较强吸作用的无定形碳。
