對于現代材料而言，材料是物質，設計是意念，制造是途徑，應用才是目的。那么接下來，就與大家一同領略一下應用中的碳纖維及其復合材料。
　　隨著科技的發展，碳纖維的應用領域與日俱增，它們除了廣泛應用于航空航天等高技術領域，還可用在文體用品、紡織機械、醫療器械、生物工程、建筑材料、化工機械、運輸車輛等方面。此外，碳纖維在開發不用潤滑油的軸承、齒輪、軸瓦、轉軸、提升輪等運動頻繁、負荷大的零件方面有很好的前景。
      
　　1.航天領域
　　碳纖維增強復合材料在國外液體火箭發動機上的應用十分廣泛。如德國Astrium公司設計、制造了一種水冷推力室試驗件試驗用噴管延伸段，以及為阿里安5火箭芯級火神發動機設計制造了縮尺推力室用噴管延伸段；阿里安5火箭的上面級發動機Aestus發動機和HM-7發動機噴管延伸段；RS-72發動機噴管延伸段；法國Snecma公司研制的一種上面級發動機Venus發動機噴管延伸段；美國Pratt & Whitney公司研制的膨脹循環液氫液氧上面級發動機RL10B-2發動機可延伸噴管；法國Snecma公司研制的膨脹循環液氫液氧上面級發動機Vinci發動機可延伸噴管；美國ARC公司為姿控發動機研制了一個先進材料的演示推力室，除頭部的中間部分外，其余部分均用碳纖維增強復合材料整體制作。
      
　　碳纖維在國外固體火箭發動機上的應用普遍。主要應用在火箭發動機的噴管部分和碳纖維殼體。在噴管部分，現得到應用的有碳/碳喉襯，碳/酚醛喉襯，碳/碳擴散段，碳/酚醛擴散段，碳/碳螺釘，碳/碳銷釘，碳/碳鎖片。“MX”導彈第三級發動機噴管中大量使用了碳/碳材料；阿里安-5和阿里安-3運載火箭固體助推器的噴管也主要使用碳纖維材料。在碳/碳擴散段的研究中，美國起步早，1980年代早期已經將碳/碳擴散段延伸錐用于“MX”第三級發動機和侏儒導彈的二、三級發動機。蘇聯也在1970年代研究碳/碳擴散段，并在1980年代中期應用于SS-24、SS-25等導彈中。法國和德國的研究人員也從1970年代開始研究碳/碳擴散段，并獲得試驗成功。
      
　　在殼體部分，近年來，美國在研制高速、高加速反導攔截導彈時，為了滿足高強度、高剛度要求，幾乎無一例外地采用了碳纖維環氧殼體，如ERINT低空攔截彈、THAAD高空攔截彈、標準SM23攔截彈的第二、三級體。GBI地基攔截彈級為德爾它運載火箭助推器GEM發動機，采用IM27碳纖維/環氧殼體。第二、三級采用Orbusl發動機，選用的是T240碳纖維/環氧殼體。
　　俄羅斯研制的“暴風雪”號航天飛機，其頭錐和機翼前緣采用了碳/碳復合材料。戰略導彈彈頭的端頭采用碳/碳，過渡段采用碳/酚醛樹脂復合材料，發動機部件采用了碳/碳復合材料。
　　2.軍事領域
　　新武器裝備研制過程中的小型化、輕質化、高強度、長壽命、機動性、穩定性等都離不開碳纖維的應用，可以說碳纖維在國防軍工中有舉足輕重的影響。
      
　　美國國防部2000年和2001年對碳纖維的需求量分別為180t和200t，2002年增加到350t以上。2003年較2002年略有減少，約為330t左右，2004年和2005年又有10%和5%左右的增幅，相應達到370t和385t上下。國防部軍工產品中，空軍所占份額大，根據2000—2005年統計，空軍對碳纖維的需求占國防部對總碳纖維需求的54.8%；海軍則占29.1%；陸軍占13.6%；多兵種占2.5%。可見空軍是碳纖維的主要用戶，海軍次之，陸軍對碳纖維用得比較少。空軍碳纖維主要用于制造軍機，包括:B-1、B-2、C17、JASSM、UCAV、F16（US、F16（FMS）、F22和F117等。海軍消耗的碳纖維主要用于生產F/A-18E/F戰斗機和V-22直升機。F/A-18E/F戰斗機耗用的碳纖維占海軍對碳纖維的總需求量的60%～70%。美國陸軍對碳纖維的需求相對較少，2000～2001年對碳纖維的需求不足5t，2002年猛增到100t以上，2004—2005年又降落到50t上下。陸軍所需碳纖維主要用于制造Ammo坦克，占陸軍所需碳纖維總量的90%以上。
      
　　3.民用飛機領域
　　碳纖維復合材料可有效降低飛機結構質量，改進性能，因而隨著飛機設計的改進和碳纖維復合材料技術的進步，碳纖維復合材料在大型民用飛機上的用量不斷增長。在民用領域，555座的大飛機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%為首次用于民用飛機的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。繼A340對碳纖維龍骨梁和復合材料后密封框——復合材料用于飛機的密封禁區發起挑戰后，A380又一次對連接機翼與機身主體結構中央翼盒新的禁區發起了成功挑戰。僅此一項就比先進的鋁合金材料減輕重量1.5噸。由于CFRP的明顯減重以及在使用中不會因疲勞或腐蝕受損。從而大大減少了油耗和排放，燃油的經濟性比其直接競爭機型要低13%左右，并降低了運營成本，座英里成本比目前效率高飛機的低15%～20%，成為個每乘客每百公里耗油少于三升的遠程客機。
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