Os compósitos de fibra de carbono são materiais estruturais formados pela combinação de fibras-à base de poliacrilonitrila (PAN)-que possuem um teor de carbono superior a 90%-com um material de matriz, como resina. Esses compósitos são caracterizados por alta resistência, resistência à corrosão e baixa densidade, mantendo simultaneamente a flexibilidade e processabilidade inerentes às fibras têxteis. Sua resistência à tração pode atingir de 7 a 9 vezes a do aço, com resistência específica superior a 2.000 MPa/(g/cm³) e densidade aproximadamente um-quinto da do aço. Este material facilita a redução de peso em componentes estruturais e aumenta a resistência à fadiga, encontrando ampla aplicação em campos como aeroespacial, transporte ferroviário, fabricação automotiva e equipamentos esportivos.
Os processos de fabricação deste material incluem moldagem PCM, RTM e SMC; notavelmente, o processo RTM permite a moldagem integrada-de peça única de componentes complexos por meio de injeção-de molde fechado. No setor de trânsito ferroviário, esse material contribui para a redução do peso da carroceria dos veículos; estudos de caso internacionais indicam que, no projeto de estruturas flexíveis de bogie, o peso dos componentes principais pode ser reduzido para apenas 60% do necessário para equivalentes metálicos. No setor aeroespacial, toda a estrutura do veículo lançador de combustível sólido *Kuaizhou-11* é construída a partir de compósitos de fibra de carbono; da mesma forma, um veículo de lançamento atualmente programado para seu voo inaugural apresenta uma carenagem construída inteiramente com compostos de fibra de carbono. Além disso, o material é utilizado em refletores de satélite, invólucros de baterias para veículos de novas energias e projetos de reforço estrutural na indústria da construção.
Em aplicações arquitetônicas, estruturas de tensão de raios de cabos que utilizam todos os cabos de fibra de -carbono- oferecem resistência à ruptura superior em comparação com alternativas de cabos de aço-, permitindo uma redução significativa de peso em implementações práticas. Certos trens já incorporaram tecnologias de materiais como compósitos de fibra de carbono. No setor de eletrônicos de consumo, produtos específicos apresentam estruturas de fuselagem fabricadas com compostos de fibra de carbono de grau aeroespacial.
O material também encontra aplicação em estruturas de navios e componentes de suporte-de carga para robôs humanoides. Notavelmente, os compósitos CF/PEEK exibem uma resistência à fadiga de 120 MPa-significativamente superior aos 50 MPa normalmente encontrados em ligas de alumínio. No setor de fabricação aeroespacial, os compostos de fibra de carbono são empregados nas fuselagens e nos componentes das asas de aeronaves da aviação geral, bem como em veículos elétricos de decolagem e pouso verticais (eVTOL), onde seus benefícios superiores de resistência e economia de peso-são particularmente pronunciados. Os cabos utilizados em sistemas de geração de energia eólica aérea são fabricados a partir de compósitos de fibra de carbono, apresentando resistência à tração de até 3.000 MPa. Finalmente, este material foi incluído num relatório abrangente que cataloga indústrias futuras e materiais emergentes.
