Основное применение углеродного волокна заключается в его сочетании с матричными материалами,-такими как смолы, металлы или керамика-, для создания конструкционных материалов. Эпоксидные композиты, армированные углеродным волокном-, обладают самыми высокими совокупными показателями удельной прочности и удельного модуля среди всех доступных в настоящее время конструкционных материалов. Композиты из углеродного волокна обладают значительными преимуществами в областях, где предъявляются строгие требования к плотности, жесткости, весу и усталостным характеристикам, а также в средах, требующих высокой-термостойкости и исключительной химической стабильности.
Углеродное волокно появилось в начале 1950-х годов в ответ на потребности передовых научных и технологических секторов,-в частности, ракетостроения, космических исследований и авиации. С тех пор его применение широко расширилось и теперь охватывает спортивное оборудование, текстиль, химическое оборудование и медицину. Поскольку передовые-технологии предъявляют все более строгие требования к эксплуатационным характеристикам новых материалов, исследователи и технологи вынуждены постоянно стремиться к их совершенствованию. В начале 1980-х годов начали последовательно появляться высоко-и сверх{9}}высоко-углеродные волокна; это ознаменовало еще один технологический скачок вперед и сигнализировало о том, что исследования и производство углеродного волокна вступили в продвинутую стадию.
Композиты, полученные путем сочетания углеродного волокна с эпоксидной смолой, стали передовыми материалами для аэрокосмической отрасли благодаря их низкому удельному весу, высокой жесткости и исключительной прочности. Это имеет решающее значение, поскольку на каждый уменьшенный килограмм веса космического корабля ракета-носитель, необходимая для его подъема, может быть облегчена на 500 килограммов. Следовательно, аэрокосмическая промышленность стремится внедрить эти передовые композитные материалы. Например, в определенном типе истребителя с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП) композиты из углеродного волокна составляют одну-четверть общего веса планера и одну-треть веса крыла. Отчеты показывают, что ключевые компоненты трех ракетных ускорителей американского космического корабля "Шаттл", а также пусковые трубы для усовершенствованных ракет MX изготовлены с использованием современных композитов из углеродного волокна.
В гонках Формулы-1 (F1) большая часть конструкции кузова автомобиля изготовлена из материалов из углеродного волокна. В спортивных автомобилях-высокого класса также часто широко используется углеродное волокно по всему кузову для повышения аэродинамической эффективности и структурной целостности. Углеродное волокно можно перерабатывать в различные формы, включая ткани, войлок, маты, ленты, бумагу и другие материалы. В традиционных применениях,-помимо использования в качестве теплоизоляционного материала,-углеродное волокно редко используется в отдельной форме; вместо этого он обычно служит армирующим агентом, добавляемым к матричным материалам, таким как смолы, металлы, керамика или бетон, для создания композитных материалов. Композиты,-армированные углеродным волокном, могут служить конструкционными материалами для самолетов, электромагнитной защитой и материалами для рассеивания статического -статического заряда, а также биомедицинскими заменителями,-такими как искусственные связки,-тем самым расширяя их применение в различных сценариях человеческого тела. Кроме того, они используются в производстве корпусов ракет, моторных лодок, промышленных роботов, автомобильных рессор и приводных валов.
В январе 2026 года в поездах экспресс-линии Цзинсюн (соединяющей новый район Сюнъань с пекинским международным аэропортом Дасин) были использованы передовые -передовые технологии-, включая композиты из углеродного волокна-, для создания интеллектуальной системы эксплуатации и технического обслуживания.
Также в январе 2026 года в секторе бытовой электроники некоторые продукты начали использовать композиты из углеродного волокна аэрокосмического-класса для изготовления корпусов своих устройств.
7 декабря 2022 года стало известно, что Китай успешно запустил твердотопливную ракету-носитель «Куайчжоу-11», вся конструкция которой построена с использованием композитов из углеродного волокна.
В 2025 году обтекатель полезной нагрузки ракеты-носителя Tianlong-3-, запланированной к первому полету компанией Tianbing Technology-, также имел конструкцию, полностью выполненную из углеродного волокна.
Композиты из углеродного волокна дополнительно используются в спутниковых рефлекторах, корпусах аккумуляторов для транспортных средств на новых источниках энергии, а также в проектах усиления конструкций в строительной отрасли.
Этот материал также нашел применение в палубах авианосцев, конструкциях корпусов кораблей и несущих-компонентах человекоподобных роботов.
В 2025 году отечественные производители аэрокосмической продукции успешно применили композиты из углеродного волокна и стекловолокна в фюзеляжах и компонентах крыльев самолетов авиации общего назначения, обеспечив крупномасштабное-производство и сборку. Кроме того, процессы производства высокоэффективных-композитов из углеродного волокна были адаптированы для моделей самолетов eVTOL (электрический вертикальный взлет-взлет и посадка), которые в настоящее время разрабатываются и сертифицируются.
В новом энергетическом секторе композиты из углеродного волокна стали важнейшим материалом для высотных-воздушных ветроэнергетических систем. В -первой в мире коммерческой воздушной ветроэнергетической системе мегаваттного-класса, успешно испытанной-в моей стране в сентябре 2025 года-, и в системе S2000 (успешно испытанной в январе 2026 года) используются высокопрочные привязные тросы, изготовленные из композитных материалов из углеродного волокна.
Эти кабели обладают прочностью на разрыв 3000 мегапаскалей, что позволяет им противостоять тайфунам 12 категории. Более того, эти кабели одновременно выполняют несколько функций: передачу данных, обеспечение структурной поддержки и интеграцию высоковольтных линий для передачи электроэнергии. В сфере производства часов высокого класса-швейцарский бренд Richard Mille использует Carbon TPT®-материал из углеродного волокна-в корпусах и циферблатах своих женских часов, сочетая его с изысканным мастерством, таким как драгоценные металлы, керамика и бриллиантовая закрепка.
