Oglekļa šķiedra var veidot kompozītmateriālus ar dažādiem materiāliem, piemēram, sveķiem, plastmasu, keramiku, stiklu un metāliem. Oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem ir raksturīga augsta izturība, viegls svars, laba stingrība un laba noguruma izturība. Tos galvenokārt izmanto kā svaru -samazinošus konstrukcijas materiālus un siltuma izkliedēšanai.
Ar oglekļa šķiedru pastiprināti sveķu matricas kompozīti
Ar oglekļa šķiedru pastiprinātiem sveķu matricas kompozītmateriāliem (CFRP) ir zems blīvums un augstāka īpatnējā izturība un īpatnējais modulis nekā stiklšķiedrai. To īpatnējā stiprība ir 5-6 reizes lielāka nekā augstas stiprības tērauda un titāna sakausējumiem, divas reizes lielāka nekā stiklšķiedrai, un to īpatnējais modulis ir 3–4 reizes lielāks nekā šiem materiāliem. Tāpēc CFRP tiek izmantots kā galvenais strukturālais materiāls aviācijas un kosmosa rūpniecībā. Piemēram, Space Shuttle kravas durvis, eleroni, vertikālā aste, galvenās šasijas durvis un iekšējās spiedtvertnes izmanto CFRP, kā rezultātā Space Shuttle svars ir samazināts līdz pat 2 tonnām.
Oglekļa/oglekļa kompozīti
Oglekļa/oglekļa kompozītmateriāli (C/C) ir kompozītmateriāli uz oglekļa- bāzes, kas pastiprināti ar oglekļa šķiedrām un to izstrādājumiem (oglekļa filcs, oglekļa audums utt.). Oglekļa šķiedra (C/C) sastāv tikai no viena elementa -oglekļa-, un tai piemīt tikai oglekļa un grafīta materiāliem raksturīgās priekšrocības, piemēram, zems blīvums un lieliskas termiskās īpašības, tostarp ablācijas pretestība, termiskā triecienizturība, augsta siltumvadītspēja un zems termiskās izplešanās koeficients. Tam ir arī augsta kompozītmateriālu izturība un augsts modulis. Vēl viena svarīga C/C īpašība ir tās lieliskās triboloģiskās īpašības. C/C ir arī laba bioloģiskā saderība ar cilvēka ķermeni.
Ar oglekļa šķiedru pastiprināti metāla matricas kompozītmateriāli
Ar oglekļa šķiedru pastiprinātiem metāla matricas kompozītmateriāliem (CFRM) ir virkne izcilu īpašību, tostarp augsta īpatnējā izturība, augsts īpatnējais modulis, augsta temperatūras izturība, zems siltuma izplešanās koeficients, augsta siltumvadītspēja un spēcīga izturība pret termiskām deformācijām. Ar oglekļa šķiedru pastiprinātam alumīnijam ir ne tikai lielāka izturība nekā alumīnija sakausējumiem, bet arī ievērojami augstāka ekspluatācijas temperatūra, saglabājot aptuveni 90% no stiepes izturības pat pie aptuveni 500 K. Ar šķiedru-pastiprinātajam alumīnijam ir lieliska noguruma izturība, saglabājot 63–84% no noguruma stiprības pat pēc 10 noguruma cikliem.
Ar oglekļa šķiedru pastiprināti keramikas matricas kompozītmateriāli
Keramikas liktenīgā vājība ir tās trauslums. Keramikas stiprināšana ar oglekļa šķiedru efektīvi uzlabo stingrību, maina lūzumu morfoloģiju un palielina stingrību. Šķiedras arī novērš ātru plaisu izplatīšanos. Ar šķiedru-pastiprinātu keramisko matricu kompozītmateriāliem ir lielāka izturība, uzlabotas mehāniskās un termiskās trieciena īpašības un ievērojami uzlabota izturība pret lūzumiem. Salīdzinot ar parasto keramiku, to lieces izturība ir palielināta aptuveni piecas reizes, bet izturība pret lūzumiem simtiem reižu.
Ar oglekļa šķiedru pastiprināti gumijas kompozītmateriāli
Tādos pašos lieces apstākļos ar oglekļa šķiedru pastiprinātiem gumijas kompozītmateriāliem ir ievērojami ilgāks kalpošanas laiks, salīdzinot ar parasto gumiju. Gumijas siltumvadītspēja ir par divām kārtām zemāka nekā oglekļa šķiedras siltumvadītspēja. Kad gumija tiek pastiprināta ar šķiedrām, oglekļa šķiedras kompozītmateriālā veido siltuma pārneses tīklu, ļaujot berzes siltumam izkliedēties un tādējādi uzlabojot termiskās īpašības, īpaši termisko noguruma izturību.
