Kolfiberkompositer är strukturella material som bildas genom att kombinera polyakrylnitril (PAN)-baserade fibrer-som har en kolhalt som överstiger 90 %-med ett matrismaterial, såsom harts. Dessa kompositer kännetecknas av hög hållfasthet, korrosionsbeständighet och låg densitet, samtidigt som de bibehåller den flexibilitet och bearbetbarhet som är inneboende för textilfibrer. Deras draghållfasthet kan nå 7 till 9 gånger den hos stål, med en specifik hållfasthet som överstiger 2000 MPa/(g/cm³), och en densitet ungefär en-femtedel av stålets. Detta material underlättar viktminskning av strukturella komponenter och förbättrar utmattningsmotståndet och hittar omfattande tillämpningar inom områden som flyg, järnvägstrafik, biltillverkning och sportutrustning.
Tillverkningsprocesser för detta material inkluderar PCM-, RTM- och SMC-gjutning; särskilt möjliggör RTM-processen integrerad-ett stycke gjutning av komplexa komponenter genom sluten-formsprutning. Inom järnvägssektorn bidrar detta material till att minska fordonets kroppsvikt; internationella fallstudier indikerar att vid konstruktionen av flexibla boggiramar kan vikten av kärnkomponenter reduceras till bara 60 % av vad som krävs för motsvarigheter i metall. Inom flygsektorn är hela strukturen för *Kuaizhou-11* bärraketen för fast bränsle konstruerad av kolfiberkompositer; På samma sätt har en bärraket som för närvarande planeras för sin första flygning en kåpa konstruerad helt av kolfiberkompositer. Dessutom används materialet i satellitreflektorer, batterikapslingar för nya energifordon och konstruktionsförstärkningsprojekt inom byggbranschen.
I arkitektoniska applikationer erbjuder kabel-ekrspänningsstrukturer som använder alla-kol-kablar överlägsen brotthållfasthet jämfört med stål-kabelalternativ, vilket möjliggör betydande viktminskning i praktiska implementeringar. Vissa tåg har redan införlivat materialteknik som kolfiberkompositer. Inom konsumentelektroniksektorn har specifika produkter skrovkroppar tillverkade av kolfiberkompositer av flyg--kvalitet.
Materialet kan även användas i fartygsstrukturer och lastbärande komponenter för humanoida robotar. Noterbart är att CF/PEEK-kompositer uppvisar en utmattningshållfasthet på 120 MPa-betydligt högre än de 50 MPa som vanligtvis finns i aluminiumlegeringar. Inom flygtillverkningssektorn används kolfiberkompositer i flygkroppar och vingkomponenter på allmänflygplan, såväl som i elektriska fordon för vertikal start och landning (eVTOL), där deras överlägsna styrka och vikt-besparingsfördelar är särskilt uttalade. Tjudkablarna som används i luftburna vindkraftsgenereringssystem är tillverkade av kolfiberkompositer, med en draghållfasthet på upp till 3000 MPa. Slutligen har detta material inkluderats i en omfattande rapport som katalogiserar framtida industrier och framväxande material.
