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碳纤维本身是一种耐高温的优良材料，理论上可以达到2600℃。但碳纤维往往不是单独使用，需要与环氧树脂等固化剂复合制成成品。环氧树脂的燃点不高，所以碳纤维复合材料的耐高温性能会受到限制。陶瓷基碳纤维复合材料的耐温性可以达到2000摄氏度以上，但这些材料需要隔绝氧气才能发挥性能，因此经常出现在航空航天领域。其他常见的基于树脂的碳纤维复合材料可以承受大约200摄氏度。