Thứ thường được gọi là "sợi carbon" trong thực tế Polymer gia cố sợi carbon (CFRP), một vật liệu tổng hợp thường bao gồm một tấm vải sợi carbon dệt được tẩm epoxy được xếp lớp, tạo thành khuôn, sau đó được xử lý trong lò nung ở điều kiện chân không. Các thành phần được làm từ vật liệu thu được từ quá trình này cực kỳ nhẹ và cực kỳ cứng với tỷ lệ độ bền trên trọng lượng tuyệt vời.
Các sợi riêng lẻ trong sợi carbon hiện đại chủ yếu bao gồm các sản phẩm phụ từ dầu mỏ, với sự phát triển của sợi carbon tinh khiết, tinh khiết là cách vật liệu trưởng thành và sau đó được công nghiệp hóa. Được tổng hợp lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19thvà đầu 20thtrong nhiều thế kỷ, kể cả bởi Thomas Edison để sử dụng làm dây tóc ánh sáng, những nỗ lực ban đầu này đã không thành công vì chúng có độ tinh khiết thấp. Phải đến đầu những năm 1960, các nhà hóa học Nhật Bản và Mỹ mới có thể sản xuất được sợi có độ tinh khiết thích hợp để sử dụng làm chất gia cố trong vật liệu tổng hợp.
Sau sự đầu tư đáng kể của Cơ quan Máy bay Hoàng gia, một bộ phận của Bộ Quốc phòng Anh, các bộ phận bằng hỗn hợp carbon được sản xuất công nghiệp đầu tiên đã đi kèm với việc tích hợp cụm quạt máy nén bằng hỗn hợp carbon trong Rolls-Royce Conway và RB-211 động cơ phản lực vào cuối những năm 1960. Trong những năm 1970, vật liệu này đã trưởng thành hơn nữa với những cải tiến về chất lượng sợi và chất kết dính, và đến đầu những năm 1980, môn thể thao đua xe đã trở thành một nơi thử nghiệm khác cho vật liệu composite carbon.
Động cơ phản lực Rolls Royce Conway được thiết kế cho máy bay Vickers VC-10
Được giới thiệu cho giải vô địch Công thức 1 năm 1981, McLaren MP4/1 là chiếc xe đua đời đầu với khung gầm hoàn toàn bằng composite carbon. Tương tự như bản chất hiệu suất cao của ngành hàng không vũ trụ, môn đua xe thể thao được hưởng lợi từ vật liệu tổng hợp bằng cách cho phép giảm trọng lượng mà không làm giảm sức mạnh và độ cứng, đảm bảo cho McLaren lợi thế cạnh tranh và trước khi vật liệu tổng hợp carbon trở nên phổ biến trong mọi hình thức đua xe.
Đến những năm 1990, việc sản xuất các mảnh composite carbon thậm chí còn lớn hơn đã trở nên khả thi, giúp giảm trọng lượng của máy bay chở khách mới Boeing, 777. Chiếc 777 đóng vai trò quan trọng trong việc đưa các mảnh composite lớn vào ngành hàng không vũ trụ, với chiếc máy bay này có 9% vật liệu tổng hợp carbon tính theo trọng lượng, đang được sử dụng ở thân sau, vỏ động cơ, bề mặt điều khiển và dầm sàn. Ngoài việc giảm trọng lượng, các thành phần composite mới này còn có khả năng chống ăn mòn và mỏi, giúp tiết kiệm chi phí bảo trì so với nhôm tiêu chuẩn công nghiệp cũ.
Năm 2007, Boeing giới thiệu chiếc 787 Dreamliner mang tính cách mạng, chứng kiến sự gia tăng đáng kể việc sử dụng vật liệu tổng hợp, hiện lên tới 50% trọng lượng. Do khả năng của Boeing trong việc sản xuất các mảnh composite carbon lớn, thân máy bay 787 bao gồm ba phần lớn xếp liền nhau, sau đó được ghép lại trong quá trình lắp ráp. Ngoài ra, cánh của 787 chủ yếu được làm từ vật liệu tổng hợp carbon, với độ dẻo của vật liệu tạo nên độ uốn cong đặc trưng của cánh máy bay.
