航空航天領域

碳纖維是纖維狀的碳素材料，含碳量在90%以上。具有十分優異的力學性能，與其它高性能纖維相比具有高比強度和高比模量。特別是在2000℃以上高溫惰性環境中，是強度不下降的物質。此外，其還兼具其他多種得天獨厚的優良性能：密度、高升華熱、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、高震動衰減性、低熱膨脹系數、導電導熱性、電磁屏蔽性、紡織加工性均優良等。因此，碳纖維復合材料也同樣具有其它復合材料無法比擬的優良性能，被應用于軍事及民用工業的各個領域，在航空航天領域的光輝業績，尤為世人所矚目。

軍品

碳纖維增強樹脂基復合材料是生產武器裝備的重要材料。在戰斗機和直升機上，碳纖維復合材料應用于戰機主結構、次結構件和戰機特殊部位的特種功能部件。國外將碳纖維/環氧和碳纖維/雙馬復合材料應用在戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了明顯的減重作用，大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能，數據顯示采用復合材料結構的前機身段，可比金屬結構減輕質量31.5%，減少零件61.5%，減少緊固件61.3%;復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%。

據悉，美國第四代戰斗機F22采用了約24%的碳纖維復合材料，從而使該戰機具有高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。而據外媒報道，F-35戰機首飛時間一推再推，其中很重要的一個原因就是超重。

為破解這一難題，洛?馬公司采用多達35%的碳纖維復合材料才大幅降低了機體重量。美國防部在“面向21世紀國防需求的材料研究”報告中強調，“到2020年，只有復合材料才有潛力使裝備獲得20-25%的性能提升”。

中國戰機要想在未來實現超音速巡航性能，除了大推力發動機以外，還要使用碳纖維材料為戰機減重，特別是，這在中國缺乏大功率發動機的現實下，具有很大意義。

民品

在民用領域，555座的世界大飛機A380由于CFRP的大量使用，創造了飛行史上的奇跡。飛機25%重量的部件由復合材料制造，其中22%為碳纖維增強塑料(CFRP),3%為用于民用飛機的GLARE纖維-金屬板(鋁合金和玻璃纖維超混雜復合材料的層狀結構)。這些部件包括：減速板、垂直和水平穩定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼擾流板、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上層客艙地板梁、后密封隔框、后壓力艙、后機身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。

火箭、導彈

以高性能碳(石墨)纖維復合材料為典型代表的先進復合材料作為結構、功能或結構/功能構件材料，在導彈、運載火箭和衛星飛行器上也發揮著不可替代的作用。其應用水平和規模已關系到武器裝備的跨越式提升和型號研制的成敗。碳纖維復合材料的發展推動了航天整體技術的發展。碳纖維復合材料主要應用于導彈彈頭、彈體箭體和發動機殼體的結構部件和衛星主體結構承力件上，碳/碳和碳/酚醛是彈頭端頭和發動機噴管喉襯及耐燒蝕部件等重要防熱材料，在美國侏儒、民兵、三叉戟等戰略導彈上均已成熟應用，美國、日本、法國的固體發動機殼體主要采用碳纖維復合材料，如美國三叉戟-2導彈、戰斧式巡航導彈、大力神一4火箭、法國的阿里安一2火箭改型、日本的M-5火箭等發動機殼體，其中使用量大的是美國赫克里斯公司生產的抗拉強度為5.3GPa的IM-7碳纖維，性能高的是東麗T-800纖維，抗拉強度5.65Gpa、楊氏模量300GPa。

衛星、航天飛機及載人飛船

高模量碳纖維質輕，剛性，尺寸穩定性和導熱性好，因此很早就應用于人造衛星結構體、太陽能電池板和天線中。現今的人造衛星上的展開式太陽能電池板多采用碳纖維復合材料制作，而太空站和天地往返運輸系統上的一些關鍵部件也往往采用碳纖維復合材料作為主要材料。

汽車配件領域

碳纖維及其復合材料發揮著越來越重要的作用，從車身到發動機，碳纖維正在逐步取代金屬材料，提高了汽車的性能。

由于碳纖維增強聚合物基復合材料有足夠的強度和剛度，其適于制造汽車車身、底盤等主要結構件的材料。主要的應用有：發動機系統中的推桿、連桿、搖桿、水泵葉輪，傳動系統中的傳動軸、離合器片、加速裝置及其罩等，底盤系統中的懸置件、彈簧片、框架、散熱器等，車體上的車頂內外襯、地板、側門等。預計碳纖維復合材料的應用可使汽車車身、底盤減輕重量40～60％，相當于鋼結構重量的1/3～1/6。在先進復合材料中,碳纖維增強復合材料是目前常應用的高性能增強纖維之一，碳纖維復合材料具有足夠的強度和剛度以及優良的綜合性能，它的應用將可大幅度降低汽車自重達40～60％，對汽車輕量化具有十分重要的意義，已成為汽車輕量化材料的重要發展方向。

風機葉片領域

復合材料是制造風力發電葉片及其它重要結構部件的主要材料，葉片90%以上重量由復合材料組成，能夠滿足開發大型化、輕量化、高性能、低成本的發電葉片的要求。

由于現有材料性不能很好滿足大功率風力發電裝置的需求，玻璃纖維復合材料性能已經趨于極限，因此，在發展更大功率風力發電裝置和更長轉于葉片時，采用性能更好的碳纖維復合材料是勢在必行。根據國外有關資料報道，當風力機超過3MW、葉片長度超過40米時，在葉片制造時采用碳纖維已成為必要的選擇。事實上，當葉片超過一定尺寸后，碳纖維葉片反而比玻纖葉片便宜，因為材料用量、勞動力、運輸和安裝成本等都下降了。

建筑補強領域

碳纖維復合材料在被應用與建筑工程結構加固和承載能力及使用功能的過程中，可以感覺加固位置的不同，加固方法的差異以及所需功能的不同而有針對性的進行選擇。比如，施工企業想要提升建筑的承載能力時，常常會選擇那些強度較高的碳纖維布。當施工企業想要提升建筑的剛性時，則會選擇碳纖維板。在應用嵌入式方法進行施工時，往往會選擇碳纖維條帶等等。

新的建筑工程施工建設過程中，常常由于要求的不同，會選擇碳纖維復合材料族的碳纖維筋、索、型材以及由此而衍生出來的構建等。碳纖維筋能夠通過替換鋼筋，在使用環境存在較大腐蝕風險的情況下，確保鋼筋結構的損害風險降低，從而提升結構的穩固性和延長結構的使用壽命。將其應用與那些混凝土中鋼筋較為密集的部位，則可以起到減少鋼筋使用量，節省成本，簡化施工操作流程的作用。而碳纖維索應用的主要方向為大跨度結構建設中的吊索亦或者是錨索等，通過碳纖維索的應用不僅可以減少結構的自重，同時還能夠起到高抗拉力的作用。

電力輸送領域

碳纖維以其固有的特性賦予了其復合材料優異的性能，它具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱和熱膨脹系數小等一系列優異性能，從而為其在電線電纜行業中的應用提供了可能和必然。