Основная цель сэндвич-пены из углеродного волокна состоит в том, чтобы смешиваться со смолой, металлом, керамикой и другими матрицами для изготовления конструкционного материала. Композитные материалы на основе эпоксидной смолы, армированной углеродным волокном, обладают более высокими комплексными показателями удельной прочности и удельного модуля упругости среди существующих конструкционных материалов. В областях со строгими требованиями, такими как плотность, жесткость, вес, усталостные характеристики и т. д., в случаях, когда требуется высокая температура и высокая химическая стабильность, сэндвич-пена из углеродного волокна имеет преимущества.

Углеродное волокно было произведено в начале 1950-х годов в ответ на потребности передовой науки и техники, таких как ракеты, аэрокосмическая промышленность и авиация, а также широко используется в спортивном снаряжении, текстиле, химическом оборудовании и медицине. В условиях ужесточения требований передовой техники к техническим характеристикам новых материалов научно-технические работники постоянно стремятся к совершенствованию. В начале 1980-х высокоэффективные и сверхвысокоэффективные углеродные волокна появлялись одно за другим, что было еще одним скачком в технологии, а также ознаменовало выход исследований и производства углеродных волокон на продвинутую стадию.

Композитный материал, состоящий из углеродного волокна и эпоксидной смолы, стал аэрокосмическим материалом из-за его небольшого удельного веса, хорошей жесткости и высокой прочности. Поскольку каждый килограмм веса космического корабля уменьшается, ракета-носитель может быть уменьшена на 500 килограммов. Таким образом, существует гонка за внедрение передовых композитных материалов в аэрокосмической промышленности. Это истребитель с вертикальным взлетом и посадкой, а использованный в нем углеродный композитный материал составляет 1/4 веса всего самолета и 1/3 веса крыла.

Согласно сообщениям, ключевые компоненты трех ракетных двигателей космического корабля "Шаттл" США, а также пусковая труба ракеты MX изготовлены из передовых композитных материалов из углеродного волокна. Гоночный автомобиль F1 (чемпионат мира Формулы-1), большая часть конструкции кузова которого изготовлена ​​из материалов из углеродного волокна. Важным преимуществом топового спортивного автомобиля является использование углеродного волокна по всему кузову для улучшения аэродинамики и прочности конструкции.

Углеродные волокна можно перерабатывать в ткани, войлок, коврики, ремни, бумагу и другие материалы. В традиционном использовании углеродное волокно, как правило, не используется само по себе, кроме как в качестве теплоизоляционного материала, и в основном добавляется к смоле, металлу, керамике, бетону и другим материалам в качестве армирующего материала для формирования композитного материала. Композиционные материалы, армированные углеродным волокном, могут использоваться в качестве конструкционных материалов для самолетов, электромагнитных экранирующих и антистатических материалов, искусственных связок и других материалов-заменителей тела, а также в производстве корпусов ракет, моторных лодок, промышленных роботов, автомобильных листовых рессор и карданных валов, и т.д.