炭素繊維強化ポリマー

炭素繊維強化ポリマー（アメリカ英語）、炭素繊維強化ポリマー（イギリス英語）、 炭素繊維強化プラスチック、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRP、CRP、CFRTP ）は、炭素繊維、炭素複合材、または単にカーボンとも呼ばれ、炭素繊維を含む非常に強くて軽い繊維強化プラスチックです。CFRPは製造コストが高くなる可能性がありますが、航空宇宙、船舶の上部構造、自動車、土木工学、スポーツ用品、およびますます増えている消費者向けおよび技術的アプリケーションなど、高い強度対重量比と剛性（剛性）が求められるあらゆる場所で一般的に使用されています。^{[1] [2] [3] [4]}

結合ポリマーはエポキシなどの熱硬化性樹脂であることが多いが、ポリエステル、ビニルエステル、ナイロンなどの他の熱硬化性または熱可塑性ポリマーが使用されることもある。^[4]最終的なCFRP製品の特性は、結合マトリックス（樹脂）に導入される添加剤の種類によって影響を受ける可能性がある。最も一般的な添加剤はシリカであるが、ゴムやカーボンナノチューブなどの他の添加剤も使用できる。

炭素繊維は、グラファイト強化ポリマーまたはグラファイト繊維強化ポリマーと呼ばれることもあります( GFRP はガラス (繊維) 強化ポリマーと衝突するため、あまり一般的ではありません)。

CFRPは複合材料です。この場合、複合材料はマトリックスと強化材の2つの部分で構成されます。CFRPでは、強化材は炭素繊維であり、それが強度をもたらします。マトリックスは通常、強化材を結合するためのポリエステル樹脂などの熱硬化性プラスチックです。^[5] CFRPは2つの異なる要素で構成されているため、材料特性はこれら2つの要素に依存します。

強化によりCFRPは強度と剛性を獲得し、それぞれ応力と弾性率で測定されます。鋼鉄やアルミニウムなどの等方性材料とは異なり、CFRPは方向性のある強度特性を持っています。CFRPの特性は、炭素繊維の配置と、ポリマーに対する炭素繊維の割合によって決まります。 ^[6]炭素繊維とポリマーマトリックスの特性を使用して複合材料の正味弾性率を制御する2つの異なる方程式は、炭素繊維強化プラスチックにも適用できます。^[7]方程式:

${\displaystyle E_{c}=V_{m}E_{m}+V_{f}E_{f}}$

は、繊維が荷重の方向に配向している複合材料に有効です。は複合材料全体の弾性率、およびは複合材料中のマトリックスと繊維の体積分率、およびはマトリックスと繊維の弾性率です。^[7]繊維が荷重に対して横方向に配向している複合材料の弾性率のもう1つの極端なケースは、次の式を使用して求めることができます。^[7]${\displaystyle E_{c}}$${\displaystyle V_{m}}$${\displaystyle V_{f}}$${\displaystyle E_{m}}$${\displaystyle E_{f}}$

${\displaystyle E_{c}=\left({\frac {V_{m}}{E_{m}}}+{\frac {V_{f}}{E_{f}}}\right)^{-1}}$

炭素繊維強化プラスチックの破壊靭性は、1) 炭素繊維とポリマーマトリックス間の剥離、2) 繊維の引き抜き、および 3) CFRP シート間の剥離というメカニズムによって決まります。^[8]一般的なエポキシベースの CFRP は、実質的に可塑性を示さず、破壊に至るまでのひずみは 0.5% 未満です。エポキシを使用した CFRP は強度と弾性率が高いものの、脆性破壊メカニズムにより、破壊が壊滅的に発生するため、エンジニアは破壊検出において独特の課題に直面します。^[8]そのため、CFRP を強化する最近の取り組みには、既存のエポキシ材料の改良と、代替ポリマーマトリックスの探索が含まれます。有望な材料の 1 つがPEEKで、同様の弾性率と引張強度で桁違いの靭性を示します。^[8]ただし、PEEK は加工がはるかに難しく、より高価です。^[8]

CFRPは初期の強度対重量比が高いにもかかわらず、定義可能な疲労限度がないことが設計上の制約となっています。つまり、理論的には、応力サイクルによる破損を排除できないということです。鋼鉄や他の多くの構造用金属や合金には推定可能な疲労限度や耐久限度がありますが、複合材料の破損モードが複雑なため、CFRPの疲労破損特性を予測して設計することは困難です。しかし、新たな研究により、低速衝撃が複合材料に及ぼす影響が明らかになりつつあります。^[9]低速衝撃により、炭素繊維ポリマーが損傷を受けやすくなります。^{[10] [11] [12]}その結果、CFRPを重要な周期的荷重用途に使用する場合、エンジニアは、耐用年数全体にわたって適切なコンポーネントの信頼性を確保するために、強度に関してかなりの安全マージンを設計に取り入れる必要があるかもしれません。

温度や湿度などの環境の影響は、ほとんどのCFRPを含むポリマーベースの複合材料に大きな影響を与える可能性があります。CFRPは優れた耐腐食性を発揮しますが、幅広い温度範囲での水分の影響により、特にマトリックスと繊維の界面でCFRPの機械的特性が劣化する可能性があります。^[13]炭素繊維自体は材料に拡散する水分の影響を受けませんが、水分はポリマーマトリックスを可塑化します。^[8]これにより、圧縮、層間せん断、衝撃特性など、CFRPのマトリックスによって主に影響を受ける特性が大幅に変化します。^[14]エンジンファンブレードに使用されるエポキシマトリックスは、ジェット燃料、潤滑油、雨水に対して不浸透性になるように設計されており、複合材料部品の外部塗装は紫外線による損傷を最小限に抑えるために塗布されています。^{[8] [15]}

炭素繊維は、CRP部品がアルミニウムや軟鋼に取り付けられている場合、ガルバニック腐食を引き起こす可能性がありますが、ステンレス鋼やチタンには発生しません。 ^[16]

炭素繊維強化プラスチックは加工が非常に難しく、工具の摩耗が著しくなります。CFRP加工における工具の摩耗は、繊維の配向と切削プロセスの加工条件に依存します。工具の摩耗を減らすために、CFRPおよびCFRP-金属スタックの加工には、さまざまなタイプのコーティングされた工具が使用されます。^[1]

CFRP の主成分は炭素フィラメントで、これはポリアクリロニトリル(PAN)、レーヨン、石油ピッチなどの前駆体ポリマーから製造されます。PAN やレーヨンなどの合成ポリマーの場合、まず前駆体を化学および機械プロセスでフィラメント糸に紡ぎ、完成した炭素繊維の最終的な物理的特性を高めるようにポリマー鎖を最初に整列させます。フィラメント糸を紡ぐ際に使用される前駆体の組成と機械的プロセスは、メーカーによって異なる場合があります。延伸または紡糸後、ポリマーフィラメント糸を加熱して非炭素原子を追い出し (炭化)、最終的な炭素繊維を生成します。炭素繊維フィラメント糸は、取り扱い品質を向上させるためにさらに処理してから、ボビンに巻き取る場合があります。^[17]これらの繊維から、一方向シートが作成されます。これらのシートは、互いに 0°、+60°、または -60° などの準等方性レイアップで重ね合わされます。

基本繊維から、双方向織物シート、つまり2/2織りの綾織物を作成することができます。ほとんどのCFRPの製造プロセスは、作成されるピース、必要な仕上げ（外側の光沢）、およびピースの生産数によって異なります。さらに、マトリックスの選択は、完成した複合材の特性に大きな影響を与える可能性があります。^[18]

多くのCFRP部品は、グラスファイバーで裏打ちされた単層のカーボン繊維で作られています。^[19]これらの複合部品を素早く作成するために、チョッパーガンと呼ばれるツールが使用されます。カーボンファイバーから薄いシェルが作成されると、チョッパーガンはグラスファイバーのロールを短い長さに切断し、同時に樹脂をスプレーして、グラスファイバーと樹脂をその場で混合します。^[20]樹脂は、硬化剤と樹脂を別々にスプレーする外部混合か、使用後に毎回洗浄する必要がある内部混合のいずれかです。製造方法には、次のものがあります。

CFRP 部品を製造する方法の 1 つは、最終製品の形に成形型に炭素繊維布のシートを重ねることです。布繊維の配列と織り方は、得られる材料の強度と剛性特性を最適化するように選択されます。次に、成形型にエポキシを充填し、加熱または空気硬化させます。得られる部品は、重量の割に耐腐食性、剛性、強度に優れています。重要度の低い領域で使用される部品は、エポキシを繊維にあらかじめ含浸させた (プリプレグとも呼ばれる) か、その上に「塗装」した状態で、型に布をかぶせて製造されます。単一成形型を使用する高性能部品は、材料内の小さな気泡でも強度が低下するため、真空バッグやオートクレーブ硬化されることがよくあります。オートクレーブ法の代替法は、未硬化の積層炭素繊維内の 膨張式エアブラダーまたはEPS フォームを介して内部圧力を使用することです。

比較的少数のコピー (1 日 1 つか 2 つ) が必要なシンプルな作品の場合は、真空バッグを使用できます。グラスファイバー、カーボン ファイバー、またはアルミニウムの型を磨き、ワックスをかけ、離型剤を塗布してから、布と樹脂を塗布し、真空を引いて作品を硬化 (固化) させます。真空型で布に樹脂を塗布する方法は 3 つあります。

最初の方法は手作業で、ウェット レイアップと呼ばれます。この方法では、2 成分樹脂を混ぜて塗布してから型に入れて袋に入れます。もう 1 つは注入法で、乾いた布と型を袋に入れ、真空で樹脂を小さなチューブから袋に吸い込み、次に穴の開いたチューブなどを通して布全体に樹脂を均等に広げます。袋の中に穴が必要なチューブには、ワイヤー ルームが最適です。樹脂を塗布するこれらの方法はどちらも、非常に小さなピンホールのある光沢のある仕上がりにするために、樹脂を均等に広げる手作業が必要です。

複合材料を製造する 3 番目の方法は、ドライ レイアップと呼ばれます。この方法では、炭素繊維材料にすでに樹脂が含浸されており (プリプレグ)、接着フィルムと同様の方法で金型に貼り付けられます。次に、アセンブリを真空状態に置いて硬化させます。ドライ レイアップ法では、樹脂の無駄が最も少なく、ウェット レイアップよりも軽量な構造を実現できます。また、ウェット レイアップ法では樹脂の量が多いほど漏れにくくなるため、プリプレグ部品には一般にピンホールが少なくなります。最小限の樹脂量でピンホールを除去するには、通常、オートクレーブ圧力を使用して残留ガスを排出する必要があります。

より迅速な方法は、圧縮金型（一般にカーボンファイバー鍛造とも呼ばれる）を使用する方法です。これは 2 ピース（オスとメス）またはマルチピースの金型で、通常はアルミニウムまたはスチール製ですが、最近では 3D プリントされたプラスチック製もあります。金型のコンポーネントは、最終的に目的のコンポーネントになる内部キャビティに充填された布地と樹脂とともに圧縮されます。利点は、プロセス全体の速度です。BMW などの一部の自動車メーカーは、80 秒ごとに新しい部品を循環させることができると主張しています。ただし、金型に非常に高精度の CNC 加工が必要なため、この技術の初期コストは非常に高くなります。

難しい形状や複雑な形状の場合は、フィラメントワインダーを使用して、マンドレルまたはコアの周りにフィラメントを巻き付けることで CFRP 部品を製造できます。

CFRP の用途には次のようなものがあります。

エアバスA350 XWBは、翼桁と胴体部品を含め53%がCFRPで製造されており^[21] 、重量比CFRPが最も高いボーイング787ドリームライナーの50%を上回った。 ^[22]これは、複合材料製の翼桁を備えた最初の民間航空機の1つでした。エアバスA380は、CFRP製の中央翼ボックスを備えた最初の民間航空機の1つであり、翼が幅方向にセクションに分割されるのではなく、滑らかな輪郭の翼断面を持つ最初の航空機です。この流れるような連続した断面により、空力効率が最適化されます。^[要出典]さらに、後縁、後部隔壁、尾翼、および非与圧胴体はCFRPで作られています。^[23]ただし、これらの部品の製造に関する問題のため、多くの遅延により注文の納期が延期されています。 CFRPを使用する航空機の多くは、CFRP部品の製造に比較的新しいプロセスが使用されているため、納期の遅延を経験してきました。一方、金属構造は数十年にわたって研究され、機体に使用されており、プロセスは比較的よく理解されています。繰り返し発生する問題は、CFRPの異例のマルチマテリアルおよび異方性^{[24] [25] [26]}の性質のため、構造の経年劣化の監視に対する新しい方法が常に研究されていることです。^[27]

1968年、BOACが運航するヴィッカースVC10のロールスロイス・コンウェイにハイフィルのカーボンファイバーファンアセンブリが搭載されました。^[28]

専門の航空機設計者および製造業者であるスケールド コンポジッツは、初の民間有人宇宙船スペースシップワンを含む設計範囲全体で CFRP を広範に使用しています。CFRP は、その高い強度対重量比のため、超小型航空機(MAV) で広く使用されています。

CFRP は、ハイエンドの自動車レースで広く使用されています。^[29]カーボンファイバーの高コストは、この素材の比類のない強度対重量比によって緩和されており、軽量であることは高性能自動車レースにとって不可欠です。レースカーメーカーは、カーボンファイバーピースに特定の方向に強度を与える方法も開発しており、荷重を受ける方向には強く、メンバーにほとんどまたはまったく荷重がかからない方向には弱くしています。逆に、メーカーは全方向に強度を適用する全方向性カーボンファイバー織りを開発しました。このタイプのカーボンファイバーアセンブリは、高性能レースカーの「セーフティセル」モノコックシャーシアセンブリで最も広く使用されています。最初のカーボンファイバーモノコックシャーシは、1981年シーズンにマクラーレンによってフォーミュラワンに導入されました。これはジョン・バーナードによって設計され、車のシャーシに追加された剛性により、次のシーズンに他の F1 チームによって広く模倣されました。^[30]

過去数十年にわたり、多くのスーパーカーは、モノコックシャーシやその他の部品にCFRPを広範囲に使用して製造してきました。^[31] 1971年には、シトロエンSMがオプションで軽量カーボンファイバーホイールを提供していました。^{[32] [33]}

この材料は、ほとんどの製品に使用されているガラス強化ポリマーに比べて強度が高く、重量が軽いため、主に高級車のボディパネルの製造に使用している少量生産メーカーに積極的に採用されています。

CFRP は、構造工学の分野で注目される材料となっています。学術的な観点から建設における潜在的な利点について研究されている CFRP は、コンクリート、石積み、鋼、鋳鉄、木材構造の強化など、さまざまな現場での用途でコスト効率が高いことも実証されています。業界では、既存の構造を強化するための改修、またはプロジェクト開始当初から鋼の代わりに代替の補強材 (またはプレストレス材) として使用できます。

土木工学におけるこの材料の用途は、改修がますます主流になってきており、その用途には、現在よりもはるかに低い使用荷重に耐えるように設計された古い構造物（橋梁、梁、天井、柱、壁など）の耐荷重性の向上、耐震改修、損傷した構造物の修復などがある。欠陥のある構造物を交換するコストがCFRPを使用した補強のコストを大幅に上回る可能性があるため、改修は多くの場合人気がある。^[34]

曲げ加工用に鉄筋コンクリート構造物に適用した場合、CFRP の使用は一般に強度に大きな影響を与えますが (断面の強度が 2 倍以上に増加することも珍しくありません)、剛性は中程度にしか増加しません(わずか 10% 程度)。これは、このような用途で使用される材料が通常非常に強力 (たとえば、最大引張強度3 GPa 、軟鋼の 10 倍以上) であるものの、特に剛性が高いわけではないためです (弾性係数は 150 ～ 250 GPa、鋼よりわずかに低いのが一般的)。その結果、材料の断面積は小さくなります。強度が非常に高く、剛性が中程度の材料の領域が小さいと、強度は大幅に増加しますが、剛性は増加しません。

CFRP は、補強する部分の周囲に布や繊維を巻き付けることによって、鉄筋コンクリートのせん断強度を高めるためにも使用できます。また、橋や建物の柱などの部分の周囲に巻き付けると、部分の延性も高まり、動的荷重下での崩壊に対する抵抗力が大幅に高まります。このような「耐震補強」は、他の方法よりもはるかに経済的であるため、地震の多い地域では主に使用されています。

柱が円形（またはほぼ円形）の場合、ラッピングによって軸方向の容量も増加します。この用途では、CFRP ラッピングの拘束によりコンクリートの圧縮強度が向上します。ただし、極限崩壊荷重は大幅に増加しますが、コンクリートはわずかに増加した荷重でのみ亀裂が生じるため、この用途はまれにしか使用されません。特殊な超高弾性 CFRP（引張弾性率 420 GPa 以上）は、鋳鉄梁を強化する数少ない実用的な方法の 1 つです。通常の使用では、断面の引張フランジに接着され、断面の剛性が高まり、中立軸が下がるため、鋳鉄の最大引張応力が大幅に減少します。

米国では、プレストレストコンクリートシリンダーパイプ（PCCP）が送水本管の大部分を占めています。PCCP は直径が大きいため、通常は壊滅的な被害をもたらし、多くの人々に影響を与えます。1940 年から 2006 年の間に、約 19,000 マイル（31,000 km）の PCCP が設置されました。多くの PCCP ラインでプレストレスワイヤーが徐々に劣化したのは、水素脆化という形での腐食が原因であると考えられています。過去 10 年間、CFRP が PCCP の内部ライニングに使用され、完全な構造強化システムが実現しました。PCCP ライン内では、CFRP ライナーがバリアとして機能し、ホストパイプ内のスチールシリンダーにかかるひずみのレベルを制御します。複合ライナーにより、スチールシリンダーは弾性範囲内で動作し、パイプラインの長期的なパフォーマンスが維持されます。CFRP ライナーの設計は、ライナーとホストパイプ間のひずみ互換性に基づいています。^[35]

CFRP は、一般的に優れた特性を持つとされていますが、建設業界で一般的に使用されているガラス繊維強化ポリマー(GFRP) やアラミド繊維強化ポリマー (AFRP) よりも高価な材料です。CFRP を改修に使用することや、補強材またはプレストレス材として鋼鉄の代替として使用することについて、多くの研究が続けられています。コストは依然として問題であり、長期的な耐久性の疑問も残っています。鋼鉄の延性とは対照的に、CFRP は脆いことを懸念する人もいます。アメリカコンクリート協会などの機関によって設計コードが作成されていますが、エンジニアリングコミュニティではこれらの代替材料の実装について依然として躊躇しています。これは、標準化が不十分であることと、市場に出回っている繊維と樹脂の組み合わせが独占的であることに一部起因しています。

炭素繊維は炭素繊維マイクロ電極の製造に使用されます。この用途では、通常、直径5～7μmの単一の炭素繊維がガラス毛細管に密封されます。^[36]毛細管の先端はエポキシで密封され、研磨されて炭素繊維ディスクマイクロ電極が作られるか、繊維が75～150μmの長さに切断されて炭素繊維シリンダー電極が作られます。炭素繊維マイクロ電極は、生化学的シグナル伝達の検出のための アンペロメトリーまたは高速スキャンサイクリックボルタンメトリーのいずれかで使用されます。

CFRPは現在、スカッシュ、テニス、バドミントンのラケット、スポーツカイトのスパー、高品質の矢じり、ホッケースティック、釣り竿、サーフボード、高級水泳用フィン、ボート漕ぎ用のシェルなどのスポーツ用具に広く使用されています。ジョニー・ピーコックなどの切断アスリートは、ランニングにカーボンファイバーブレードを使用しています。これは、足を安定させるために、一部のバスケットボールスニーカーのシャンクプレートとして使用され、通常は靴底のすぐ上の靴の全長にわたっており、通常は土踏まずの一部の領域が露出したままになっています。

2006年には、裏側に薄いカーボンファイバーの層が付いたクリケットバットが導入され、リッキー・ポンティングやマイケル・ハッセーなどの有名選手が試合で使用したが、物議を醸した。カーボンファイバーはバットの耐久性を高めるだけだと主張されていたが、 2007年にICCによってすべてのファーストクラスの試合で使用が禁止された。 ^[37]

CFRP製の自転車フレームは、同じ強度を持つスチール、アルミニウム、チタンのどれよりも軽量です。カーボンファイバーの織り方の種類と方向を設計することで、必要な方向の剛性を最大化できます。フレームは、さまざまなライディングスタイルに合わせて調整できます。スプリント競技ではより硬いフレームが必要であり、耐久競技では、長時間の乗り心地のためにより柔軟なフレームが必要になる場合があります。^[38]さまざまな形状に組み込むことができるため、剛性がさらに高まり、空気力学的なチューブセクションも可能になりました。サスペンションフォーククラウンとステアラー、ハンドルバー、シートポスト、クランクアームを含むCFRP製フォークは、中価格帯だけでなく高価格帯の自転車でも一般的になりつつあります。CFRP製のリムは依然として高価ですが、アルミニウムに比べて安定しているため、ホイールの再調整の必要性が減り、質量が減ることでホイールの慣性モーメントが減ります。CFRP製のスポークは珍しく、ほとんどのカーボンホイールセットでは従来のステンレススチール製のスポークが使用されています。 CFRPは、ディレイラー部品、ブレーキおよびシフターレバーと本体、カセットスプロケットキャリア、サスペンションリンケージ、ディスクブレーキローター、ペダル、靴底、サドルレールなどの他の部品にもますます多く使用されています。CFRP部品は強くて軽いですが、衝撃、過度のトルク、または不適切な取り付けによりひび割れや故障が発生し、修理が困難または不可能になる場合があります。^{[39] [40]}

炭素繊維の薄い層を表面近くに成形すると、高密度でコンパクトな炭素繊維の層が効率的に熱を反射するため、ポリマーや熱硬化性複合材料の耐火性が大幅に向上します。^[41]

CFRP は、剛性と軽量性が求められる高級製品にますます多く使用されています。これには次のようなものがあります。

• バイオリンの弓、ギターのピック、ネック（カーボンファイバーロッド）、ピックガード、ドラムシェル、バグパイプチャンター、ピアノアクション、カーボンファイバー製のチェロ、ビオラ、バイオリン、アコースティックギター、ウクレレなどの楽器全体、ターンテーブルやスピーカーなどのオーディオコンポーネントなどの楽器。
• 銃器では、特定の金属、木材、グラスファイバー部品の代替として強化プラスチックが使用されていますが、現在の強化プラスチックは不適切であるため、内部部品の多くは依然として金属合金に限定されています。
• 高性能ドローン本体、その他無線操縦車両およびヘリコプターのローターブレードなどの航空機部品。
• 三脚の脚、テントポール、釣り竿、ビリヤードのキュー、ウォーキングスティック、窓掃除用などの高所用のポールなどの軽量ポール。
• 歯科では、根管治療を受けた歯の修復にカーボンファイバーポストが使用されます。
• 旅客サービス用のレール付き列車台車。金属製台車に比べて重量が最大50％軽減され、エネルギー節約に貢献します。^[42]
• ラップトップシェルやその他の高性能ケース。
• 炭素織物。^{[43] [44]}
• アーチェリー: カーボンファイバー製の矢とボルト、ストック(クロスボウ用) とライザー(垂直弓用)、レール。
• 3D熱溶解積層法印刷プロセス用のフィラメントとして、^[45]炭素繊維強化プラスチック（ポリアミドカーボンフィラメント）は、その高い強度と引き裂き長さにより、頑丈でありながら軽量なツールや部品の製造に使用されています。^[46]
• CIPP 方式を使用した地域暖房パイプの改修。

CFRP は、太陽光から保護されていれば、長寿命です。CFRP を廃棄する時期が来たら、多くの金属のように空気中で溶かすことはできません。ビニール (PVC またはポリ塩化ビニル) やその他のハロゲン化ポリマーを含まない場合、CFRP は無酸素環境で熱解重合によって熱分解できます。これは、精製所で 1 段階のプロセスで実行できます。その後、炭素とモノマーを回収して再利用できます。CFRP は、低温で粉砕または細断して炭素繊維を再生することもできますが、このプロセスでは繊維が大幅に短くなります。ダウンサイクル紙と同様に、繊維が短くなると、リサイクル材料は元の材料よりも弱くなります。フルレングスの炭素繊維強化材の強度を必要としない産業用途はまだ多くあります。たとえば、細断された再生炭素繊維は、ラップトップなどの民生用電子機器に使用できます。航空宇宙部品の強度対重量比には及ばない場合でも、使用されるポリマーの優れた強化を実現します。

2009年、ザイベックステクノロジーズはカーボンナノチューブ強化エポキシとカーボンプリプレグを導入した。^[47] カーボンナノチューブ強化ポリマー（CNRP）は、一般的なCFRPよりも数倍強くて丈夫で、ロッキードマーティンF-35ライトニングIIの航空機構造材料として使用されている。^[48] CNRPは依然として炭素繊維を主な強化材として使用しているが、^[49]結合マトリックスはカーボンナノチューブを充填したエポキシである。^[50]

• 炭素繊維 – 直径約5～10μmの炭素でできた繊維
• 複合材の修理 – 複合材の修理パッチの準備と適用
• オスカー・ピストリウスのランニングブレードの仕組み – 南アフリカのパラリンピックランナー、オスカー・ピストリウスが使用するブレード
• 強化炭素-炭素 -グラファイト系複合材料
• 鍛造カーボンファイバー
• カーボンセラミック
• カルボタニウム

ウィキメディア・コモンズには、炭素繊維強化プラスチックに関連するメディアがあります。

• 日本炭素繊維協会（英語）
• エンジニアが負傷したホーキーのランニングバック、セドリック・ヒュームズのために複合ブレースシステムを設計
• 1968年のフライト誌に掲載されたカーボンファイバーの発表に関する記事「The New Steel」
• 炭素繊維 - 最初の5年間 1971年のフライト誌に掲載された航空分野における炭素繊維に関する記事