Hiilikuitukomposiitit ovat rakennemateriaaleja, jotka on muodostettu yhdistämällä polyakryylinitriili (PAN)-pohjaisia kuituja-, joiden hiilipitoisuus on yli 90 %-, ja matriisimateriaalia, kuten hartsia. Näille komposiiteille on ominaista korkea lujuus, korroosionkestävyys ja alhainen tiheys, samalla kun ne säilyttävät tekstiilikuiduille ominaisen joustavuuden ja prosessoitavuuden. Niiden vetolujuus voi olla 7–9 kertaa teräksen ominaislujuus yli 2000 MPa/(g/cm³) ja tiheys noin viidesosa teräksen tiheydestä. Tämä materiaali helpottaa rakenneosien painonpudotusta ja parantaa väsymiskestävyyttä ja löytää laajan sovelluksen eri aloilla, kuten ilmailussa, rautatieliikenteessä, autoteollisuudessa ja urheiluvälineissä.
Tämän materiaalin valmistusprosesseihin kuuluvat PCM-, RTM- ja SMC-muovaus; Erityisesti RTM-prosessi mahdollistaa monimutkaisten komponenttien integroidun -kappaleen muovauksen suljetun-muottiruiskutuksen avulla. Rautatieliikenteen alalla tämä materiaali auttaa vähentämään ajoneuvon painoa; Kansainväliset tapaustutkimukset osoittavat, että joustavien telirunkojen suunnittelussa ydinkomponenttien paino voidaan vähentää vain 60 prosenttiin metalliosien vaatimasta painosta. Ilmailualalla *Kuaizhou-11* kiinteää polttoainetta käyttävän kantoraketin koko rakenne on valmistettu hiilikuitukomposiiteista. Samoin ensilentolleen tällä hetkellä suunniteltu kantoraketti sisältää kokonaan hiilikuitukomposiiteista valmistettu suojavaippa. Lisäksi materiaalia hyödynnetään satelliittiheijastimissa, uusien energiaajoneuvojen akkukoteloissa sekä rakennusalan rakenteiden vahvistusprojekteissa.
Arkkitehtonisissa sovelluksissa kaikkia-hiili-kuitukaapeleita hyödyntävät kaapelin-puolarakenteet tarjoavat ylivoimaisen murtolujuuden teräs-kaapelivaihtoehtoihin verrattuna, mikä mahdollistaa huomattavan painonpudotuksen käytännön toteutuksissa. Tietyissä junissa on jo käytetty materiaaliteknologioita, kuten hiilikuitukomposiitteja. Kulutuselektroniikka-alalla tietyissä tuotteissa on lentokoneen rungot, jotka on valmistettu ilmailu--hiilikuitukomposiiteista.
Materiaalia voidaan käyttää myös humanoidirobottien{0}}laivojen rakenteissa ja kantavissa osissa. Erityisesti CF/PEEK-komposiittien väsymislujuus on 120 MPa-, mikä on huomattavasti korkeampi kuin alumiiniseoksissa tyypillisesti esiintyvä 50 MPa. Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa hiilikuitukomposiitteja käytetään yleisilmailun lentokoneiden rungoissa ja siipikomponenteissa sekä sähköisissä pystysuorassa nousussa ja laskussa (eVTOL) käytettävissä ajoneuvoissa, joissa niiden ylivoimaiset lujuus- ja painonsäästöedut ovat erityisen selvät. Tuulivoimajärjestelmissä käytettävät tether-kaapelit on valmistettu hiilikuitukomposiiteista, ja niiden vetolujuus on jopa 3000 MPa. Lopuksi tämä materiaali on sisällytetty kattavaan raporttiin, joka luetteloi tulevaisuuden toimialoja ja uusia materiaaleja.
