用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；在体育器材应用中主要用于制作高尔夫棒、网球拍、赛车、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、滑翔机、人力飞机、帆船桅杆、摩托车及登山用品，如登山杖、滑雪杖、攀岩头盔等。
碳纤维利用其特有的力学特性，广泛应用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料；利用其振动衰减性，应用于音响器材；利用其耐疲劳性，应用于直升飞机的叶片；利用其耐高温性，应用于飞机刹车片和绝热材料；利用其尺寸稳定性，应用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品；利用其耐药品性，应用于密封填料和滤材；利用其电气特性，应用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料；利用其生体适应性，应用于人工骨、韧带；利用其X-光透过性，应用于X-光床板等。
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