Głównym celem pianki warstwowej z włókna węglowego jest połączenie z żywicą, metalem, ceramiką i inną matrycą w celu wytworzenia materiału konstrukcyjnego. Materiały kompozytowe z żywicy epoksydowej wzmocnione włóknem węglowym mają wyższą wytrzymałość właściwą i kompleksowe wskaźniki modułu właściwego spośród istniejących materiałów konstrukcyjnych. W dziedzinach o surowych wymaganiach, takich jak gęstość, sztywność, waga, właściwości zmęczeniowe itp., W sytuacjach wymagających wysokiej temperatury i wysokiej stabilności chemicznej, pianka warstwowa z włókna węglowego ma zalety.

Włókno węglowe zostało wyprodukowane na początku lat 50. XX wieku w odpowiedzi na potrzeby najnowocześniejszej nauki i technologii, takich jak rakiety, lotnictwo i lotnictwo, a także jest szeroko stosowane w sprzęcie sportowym, tekstyliach, maszynach chemicznych i medycynie. Wraz z coraz bardziej rygorystycznymi wymaganiami najnowocześniejszych technologii w zakresie parametrów technicznych nowych materiałów, pracownicy naukowi i technologiczni nieustannie dążą do doskonalenia. Na początku lat 80. włókna węglowe o wysokiej i ultrawysokiej wydajności pojawiały się jedno po drugim, co było kolejnym skokiem technologicznym, a także oznaczało, że badania i produkcja włókien węglowych weszły w zaawansowany etap.

Materiał kompozytowy składający się z włókna węglowego i żywicy epoksydowej stał się materiałem lotniczym ze względu na mały ciężar właściwy, dobrą sztywność i wysoką wytrzymałość. Ponieważ każdy kilogram masy pojazdu kosmicznego jest zmniejszony, pojazd nośny można zmniejszyć o 500 kilogramów. W związku z tym trwa wyścig o przyjęcie zaawansowanych materiałów kompozytowych w przemyśle lotniczym. Jest myśliwiec pionowego startu i lądowania, a zastosowany w nim materiał kompozytowy z włókna węglowego stanowił 1/4 masy całego samolotu i 1/3 masy skrzydła.

Według doniesień kluczowe elementy trzech silników rakietowych amerykańskiego promu kosmicznego, a także wyrzutni rakiet MX, są wykonane z zaawansowanych materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Samochód wyścigowy F1 (World Formula One Championship), większość struktury nadwozia jest wykonana z materiałów z włókna węglowego. Dużą zaletą topowego samochodu sportowego jest zastosowanie włókna węglowego na całym nadwoziu w celu poprawy aerodynamiki i wytrzymałości strukturalnej.

Włókna węglowe można przetwarzać na tkaniny, filce, maty, pasy, papier i inne materiały. W tradycyjnym zastosowaniu włókno węglowe na ogół nie jest używane samodzielnie, z wyjątkiem materiału termoizolacyjnego i jest najczęściej dodawane do żywicy, metalu, ceramiki, betonu i innych materiałów jako materiał wzmacniający w celu utworzenia materiału kompozytowego. Materiały kompozytowe wzmocnione włóknem węglowym mogą być stosowane jako materiały konstrukcyjne samolotów, materiały ekranowania elektromagnetycznego i antystatyczne, sztuczne więzadła i inne materiały zastępcze ciała, a także do produkcji obudów rakiet, łodzi motorowych, robotów przemysłowych, samochodowych resorów piórowych i wałów napędowych, itp.