碳纖維具有輕質 、高強度 、高模量 、耐高溫 、耐衝擊 、耐化學腐蝕 、膨脹係數低等優點 ，其缺點是斷裂伸長率不高 ，韌性不強 。因此 ，碳纖維單獨使用的意義不大 ，主要作複合材料的增強纖維 ，如增強塑料 、增強水泥 、增強陶瓷 、增強金屬以及碳/碳複合材料等 。

在飛機領域,用碳纖維複合材料替代飛機的部分鋁合金,可使機身質量減輕15% 40% 。據估算,噴氣客機的質量沒減輕450g ,在整個飛機使用期內可節省約1000美元的費用 。宇宙空問的氣候

條件變化莫測,陽光直射時最高溫度可達100°C以上,而背陽環境下的溫度可低至-200°C以下,這就要求飛行器能夠適應溫度劇烈變化的空間環境,經過合理設計的碳纖維複合材料的膨脹係數可接近零,將之用作宇航材料如同步通訊衛星上的反射天線 、太陽能電池框架 、拋物線裝置等零部件, 不僅強度高和模量大,而且還顯示出優異的尺寸穩定性 。碳纖維複合材料共有優良的耐燒蝕性能,當飛船返回大氣層時,以8km/s的速度下降,飛船表麵的溫度高達3000°C ,但僅有少表麵的碳纖維複合材料被燒蝕,把熱最帶走,保護飛船內部不受損壞 。

在交通運輸領域,碳纖維的應用也不斷擴大 。汽車上有20%-60%的部件如軀動軸 、彈簧 、輪轂 、 殼體 、保險杠 、操縱杆等都可以用碳纖維增強塑料來製造,可使汽車減重70% ,節省大量汽油,燃料費川可節省35%以上 。減輕車身質量不僅可以竹能而比可以有效地改進交通工.S!的運行性能 。如降低噪聲 、提高運行速度 、減少汙染、降低能耗 。

在建築領域,碳纖維增強水泥材料在建築方麵的應用近年取得令人矚目的進展 。在水泥中加入約4%的碳纖維,可使水泥的韌性提高30%-50% ,斷裂強度提高2倍左右,並且裂紋少,耐腐蝕性提高 。碳纖維增強水泥還可用於橋梁 、煙囪 、屋頂 、地麵板 、各種管材 、棒材等 。

在運動器械上碳纖維的應用數量約占世界碳纖維總消耗量的50%左右 。目前用碳纖維複合材料製成的運動器械有:高爾夫球杆 、釣魚竿 、網球及羽毛球拍 、 滑雪橇 、弓 、滑水板 、桅杆 、跳高撐竿、賽車 、賽艇 、模型等 。在這一領域,碳纖維複合材料的用量最大 。

在紡織工業領域,碳纖維複合材料還可用作紡織用劍杆織機的劍杆 、劍頭及高速織機的綜框 、紡織機械中高速旋轉的部件和梭子等 。在其他方麵,如化工 、能源 、紡織 、生物 、電子電器 、醫療衛生 、鋪飾或裝飾材料等方麵,碳纖維的應用領域日趨漸多 ，其發展大有“黑色革命” 浪潮迅速蔓延之勢 。