Угљична влакна могу формирати композитне материјале са различитим материјалима као што су смоле, пластика, керамика, стакло и метали. Композите од угљеничних влакана карактерише висока чврстоћа, мала тежина, добра крутост и добра отпорност на замор. Углавном се користе као конструкцијски материјали-за смањење тежине и за одвођење топлоте у аблацији.
Композити матрице смоле ојачане карбонским влакнима
Композити матрице смоле ојачане карбонским влакнима (ЦФРП) имају ниску густину и већу специфичну чврстоћу и специфични модул од фибергласа. Њихова специфична чврстоћа је 5-6 пута већа од челика високе чврстоће и легура титанијума, два пута већа од фибергласа, а њихов специфични модул је 3-4 пута већи од ових материјала. Због тога се ЦФРП користи као главни структурни материјал у ваздухопловној индустрији. На пример, врата за носивост, елерони, вертикални реп, врата главног стајног трапа и унутрашње посуде под притиском користе ЦФРП, што резултира смањењем тежине до 2 тоне за спејс шатл.
Композити угљеник/угљеник
Композити угљеник/угљеник (Ц/Ц) су композитни материјали на бази угљеника-појачани угљеничним влакнима и њиховим производима (карбонски филц, карбонска тканина, итд.). Угљенична влакна (Ц/Ц) се састоје од само једног елемента-угљеника- и поседују предности јединствене за угљеничне и графитне материјале, као што су ниска густина и одлична термичка својства, укључујући отпорност на аблацију, отпорност на топлотни удар, високу топлотну проводљивост и низак коефицијент топлотног ширења. Такође показује високу чврстоћу и висок модул композитних материјала. Још једно важно својство Ц/Ц је његова одлична триболошка својства. Ц/Ц такође има добру биокомпатибилност са људским телом.
Композити металне матрице ојачане угљеничним влакнима
Композити металне матрице ојачани угљеничним влакнима (ЦФРМ) поседују низ одличних својстава, укључујући високу специфичну чврстоћу, висок специфични модул, отпорност на високе температуре, низак коефицијент топлотног ширења, високу топлотну проводљивост и јаку отпорност на топлотну деформацију. Алуминијум ојачан карбонским влакнима не само да има већу чврстоћу од алуминијумских легура, већ нуди и знатно вишу радну температуру, задржавајући приближно 90% своје затезне чврстоће чак и на око 500К. Алуминијум ојачан влакнима- показује одличну чврстоћу на замор, задржавајући 63%–84% своје заморне чврстоће чак и након 10 циклуса замора.
Керамички матрични композити ојачани угљеничним влакнима
Фатална слабост керамике је њихова крхкост. Ојачавање керамике угљеничним влакнима ефикасно побољшава жилавост, мења морфологију лома и повећава жилавост. Влакна такође спречавају брзо ширење пукотина. Композити керамичке матрице ојачани влакнима- показују већу чврстоћу, побољшана својства механичког и термичког удара и значајно повећану отпорност на лом. У поређењу са обичном керамиком, њихова чврстоћа на савијање је повећана за приближно пет пута, а отпорност на лом стотинама пута.
Гумени композити ојачани карбонским влакнима
Под истим условима савијања, гумени композити ојачани карбонским влакнима показују знатно дужи век трајања у поређењу са обичном гумом. Топлотна проводљивост гуме је два реда величине нижа од проводљивости угљеничних влакана. Када је гума ојачана влакнима, угљенична влакна формирају мрежу за пренос топлоте унутар композита, дозвољавајући топлоти трења да се расипа и на тај начин побољшава термичка својства, посебно отпорност на топлотни замор.
