Kompozity s uhlíkovými vláknami sú štrukturálne materiály vytvorené kombináciou vlákien na báze -polyakrylonitrilu (PAN)-, ktoré majú obsah uhlíka presahujúci 90 %-, s materiálom matrice, ako je napríklad živica. Tieto kompozity sa vyznačujú vysokou pevnosťou, odolnosťou proti korózii a nízkou hustotou, pričom si súčasne zachovávajú pružnosť a spracovateľnosť, ktorá je vlastná textilným vláknam. Ich pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 7 až 9-násobok pevnosti ocele, so špecifickou pevnosťou presahujúcou 2 000 MPa/(g/cm³) a hustotou približne jednu- pätinu hustoty ocele. Tento materiál uľahčuje zníženie hmotnosti konštrukčných komponentov a zvyšuje odolnosť proti únave, pričom nachádza široké uplatnenie v oblastiach, ako je letecký priemysel, železničná doprava, výroba automobilov a športové vybavenie.
Procesy výroby tohto materiálu zahŕňajú lisovanie PCM, RTM a SMC; najmä proces RTM umožňuje integrované,{0}}jednodielne lisovanie zložitých komponentov prostredníctvom vstrekovania do uzavretej-formy. V sektore železničnej dopravy tento materiál prispieva k zníženiu telesnej hmotnosti vozidla; Medzinárodné prípadové štúdie naznačujú, že pri konštrukcii flexibilných podvozkových rámov možno hmotnosť hlavných komponentov znížiť len na 60 % hmotnosti potrebnej pre kovové náprotivky. V leteckom a kozmickom sektore je celá konštrukcia nosnej rakety na tuhé palivo *Kuaizhou-11* skonštruovaná z kompozitov z uhlíkových vlákien; podobne, nosná raketa, ktorá je v súčasnosti naplánovaná na svoj prvý let, má kapotáž skonštruovanú výhradne z kompozitov z uhlíkových vlákien. Okrem toho sa tento materiál používa v satelitných reflektoroch, krytoch batérií pre nové energetické vozidlá a projektoch zosilňovania konštrukcií v stavebnom priemysle.
V architektonických aplikáciách ponúkajú napínacie štruktúry káblov-lúčov, ktoré využívajú všetky-uhlíkové-káble, vynikajúcu pevnosť v pretrhnutí v porovnaní s alternatívami oceľových-káblov, čo umožňuje výrazné zníženie hmotnosti pri praktických implementáciách. Niektoré vlaky už obsahujú materiálové technológie, ako sú kompozity z uhlíkových vlákien. V sektore spotrebnej elektroniky sú špecifické produkty vybavené karosériami lietadiel vyrobenými z kompozitov uhlíkových vlákien-pre letecký priemysel.
Materiál nachádza uplatnenie aj v konštrukciách lodí a nosných{0}}komponentoch pre humanoidné roboty. Je pozoruhodné, že kompozity CF/PEEK vykazujú únavovú pevnosť 120 MPa-, ktorá je výrazne vyššia ako 50 MPa, ktorá sa zvyčajne vyskytuje v hliníkových zliatinách. V rámci leteckého výrobného odvetvia sa kompozity z uhlíkových vlákien používajú v trupoch a komponentoch krídel lietadiel všeobecného letectva, ako aj v elektrických vozidlách s vertikálnym vzletom a pristátím (eVTOL), kde sú mimoriadne výrazné výhody ich vynikajúcej pevnosti a úspory hmotnosti-. Upevňovacie káble používané vo vzdušných systémoch na výrobu veternej energie sú vyrobené z kompozitov z uhlíkových vlákien, ktoré sa môžu pochváliť pevnosťou v ťahu až 3000 MPa. Nakoniec bol tento materiál zahrnutý do komplexnej správy katalogizujúcej budúce priemyselné odvetvia a vznikajúce materiály.
