Los compuestos de fibra de carbono son materiales estructurales formados combinando fibras a base de poliacrilonitrilo (PAN)--que poseen un contenido de carbono superior al 90 %-con un material de matriz, como la resina. Estos compuestos se caracterizan por su alta resistencia, resistencia a la corrosión y baja densidad, al mismo tiempo que conservan la flexibilidad y procesabilidad inherentes a las fibras textiles. Su resistencia a la tracción puede alcanzar de 7 a 9 veces la del acero, con una resistencia específica superior a 2000 MPa/(g/cm³) y una densidad de aproximadamente una-quinta parte de la del acero. Este material facilita la reducción de peso en los componentes estructurales y mejora la resistencia a la fatiga, encontrando una amplia aplicación en campos como el aeroespacial, el tránsito ferroviario, la fabricación de automóviles y el equipamiento deportivo.
Los procesos de fabricación de este material incluyen moldeado PCM, RTM y SMC; En particular, el proceso RTM permite el moldeado integrado-de componentes complejos en una sola pieza mediante inyección en molde cerrado-. En el sector del transporte ferroviario, este material contribuye a reducir el peso de la carrocería de los vehículos; Los estudios de casos internacionales indican que en el diseño de bastidores de bogie flexibles, el peso de los componentes centrales se puede reducir a sólo el 60% del requerido para los homólogos metálicos. En el sector aeroespacial, toda la estructura del vehículo de lanzamiento de combustible sólido *Kuaizhou-11* está construida con compuestos de fibra de carbono; De manera similar, un vehículo de lanzamiento actualmente programado para su vuelo inaugural presenta un carenado construido enteramente con compuestos de fibra de carbono. Además, el material se utiliza en reflectores de satélite, carcasas de baterías para vehículos de nueva energía y proyectos de refuerzo estructural en la industria de la construcción.
En aplicaciones arquitectónicas, las estructuras de tensión de radios de cables que utilizan cables de fibra de -carbono-ofrecen una resistencia a la rotura superior en comparación con las alternativas de cables de acero-, lo que permite una reducción de peso significativa en implementaciones prácticas. Algunos trenes ya han incorporado tecnologías de materiales como los compuestos de fibra de carbono. En el sector de la electrónica de consumo, productos específicos cuentan con carrocerías fabricadas con compuestos de fibra de carbono de grado aeroespacial-.
El material también encuentra aplicación en estructuras de barcos y{0}}componentes de carga para robots humanoides. En particular, los compuestos CF/PEEK exhiben una resistencia a la fatiga de 120 MPa-significativamente superior a los 50 MPa que normalmente se encuentran en las aleaciones de aluminio. Dentro del sector de fabricación aeroespacial, los compuestos de fibra de carbono se emplean en los fuselajes y componentes de las alas de los aviones de aviación general, así como en los vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL), donde sus beneficios superiores de resistencia y ahorro de peso son particularmente pronunciados. Los cables de sujeción utilizados en los sistemas de generación de energía eólica aérea están fabricados con compuestos de fibra de carbono y tienen una resistencia a la tracción de hasta 3000 MPa. Finalmente, este material se ha incluido en un informe completo que cataloga las industrias futuras y los materiales emergentes.
