I compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio (CFRC) hanno una varietà di ruoli, tra cui principalmente leggerezza, elevata resistenza, resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione, che li rendono ampiamente utilizzati in molti campi.
Innanzitutto, la leggerezza è uno dei principali vantaggi dei compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio. La sua densità è solo da 1/4 a 1/5 di quella dell'acciaio e circa 1/2 di quella dell'alluminio, il che consente ai prodotti che utilizzano questo materiale di ridurre significativamente il peso. La leggerezza non solo riduce il consumo di energia durante il trasporto, ma migliora anche il rapporto di efficienza energetica dei prodotti, riducendo così le emissioni di carbonio.
In secondo luogo, l’elevata resistenza è anche una caratteristica importante dei compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio. La sua resistenza alla trazione e il modulo elastico sono superiori a quelli dei materiali generali in carbonio e l'orientamento delle fibre influisce in modo significativo sulla resistenza del materiale. Quando sottoposta a forza, la sua curva sforzo-deformazione mostra un "effetto pseudoplastico", cioè è lineare nella fase iniziale di applicazione del carico, per poi diventare una relazione bilineare. Dopo lo scarico e il ricarico, la curva è ancora lineare e può raggiungere il livello di carico originale.
Inoltre, anche la resistenza alle alte temperature e la resistenza alla corrosione sono caratteristiche importanti dei compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio. Ha un'eccellente resistenza all'ablazione termica e può mantenere l'integrità strutturale e la resistenza alle alte temperature. Può ancora mantenere la resistenza alla temperatura ambiente a 2200 gradi e ha un'elevata tenacità alla frattura, resistenza alla fatica e resistenza al creep. In ambienti corrosivi come acidi, alcali, nebbia salina e altre condizioni, i compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio mostrano un'eccellente resistenza alla corrosione e sono adatti per scenari come l'ingegneria navale e i serbatoi di stoccaggio di prodotti chimici.
In termini di campi di applicazione, i compositi di carbonio rinforzati con fibra di carbonio sono ampiamente utilizzati in molteplici settori. Nella produzione automobilistica, viene utilizzato per le strutture della carrozzeria e i componenti del telaio per migliorare l'efficienza del carburante e ridurre i costi operativi. In campo aerospaziale viene utilizzato per parti strutturali di aerei e pale di motori per migliorare le prestazioni di volo e ridurre il consumo di carburante. Nel settore dell'energia eolica, viene utilizzato per produrre le pale delle turbine eoliche per migliorare l'efficienza della produzione di energia e ridurre i costi operativi. Nel settore edile viene utilizzato per rafforzare e riparare le strutture in calcestruzzo per migliorare la capacità portante e la durabilità degli edifici. Nei dispositivi di accumulo dell'energia, viene utilizzato per alloggiamenti e telai delle batterie per ridurre il peso e migliorare la stabilità strutturale.