碳纖維除了用于航空航天領域、國防軍事領域和體育休閑用品外，汽車構件、風力發電葉片、建筑加固材料、增強塑料、鉆井平臺等碳纖維新市場也正在興起。待開發市場有壓力容器、醫療器械、海洋開發、新能源等領域。
油田鉆探領域
目前，碳纖維連續抽油桿已在我國部分油田得到應用。碳纖維復合材料有兩種成型方式：拉擠和纏繞。碳纖維連續抽油桿就是拉擠成型的一種類似電影膠片的帶子。雖然厚只有4.2毫米，寬僅32毫米，但是它比鋼制抽油桿更耐疲勞、抗腐蝕，而且作業速度更快，更節能。據稱，碳纖維抽油桿一年約可節電7萬至8萬千瓦·時。
深井鉆井和開采其中一個難題就是井身管柱自重大，鋼制油套管易變形斷裂。深井管柱如果底下是鋼的、上面是碳纖維復合材料的話，不僅能解決這個問題，而且還耐腐蝕，又輕，比強度高。目前，纏繞成型的高強輕質、耐腐蝕碳纖維油套管應用于海洋和深井鉆采，國外已經形成成熟的配套技術系列。
據悉，碳纖維復合材料已能制成高強度鉆桿，以適應更深的超深井和更長位移的大位移井鉆井對降低鉆柱重量、扭矩和拖拽載荷的需要。這種鉆桿是通過在卷筒上纏繞碳纖維后，應用一種環氧基復合材料覆蓋并密封而成，其優勢在于重量輕，具有高強度重量比、超高的抗腐蝕能力以及較強的抗疲勞能力。
碳纖維的獨特性能
碳纖維是一種兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征的化工新材料，是新一代的增強纖維。它的密度不到鋼的1／4，但抗拉強度卻是鋼的7～9倍，抗拉彈性也高于鋼；與傳統的玻璃纖維(GF)相比，楊氏模量(指表征在彈性限度內物質材料抗拉或抗壓的物理量)是其3倍多；與凱芙拉纖維(KF-49)相比，不僅楊氏模量是其2倍左右，而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性出類拔萃。正是由于兼具優異性能，碳纖維在國防和民用領域均有廣泛的應用前景。
碳纖維是指含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維。它是以化纖和石油產品經特殊工藝制成的纖維。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防、軍工和民用方面都是重要材料。
碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。高性能碳纖維是制造先進復合材料最重要的增強材料，是發展國防軍工與國民經濟的重要戰略物資，在當今世界高速工業化的大背景下，碳纖維用途正趨向多樣化、核心化。
由于碳纖維神秘的面紗尚未完全揭開，人們現在還不能直接用碳或石墨來制取，只能采用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)為原料，將有機纖維與塑料樹脂結合在一起炭化制得碳纖維。根據原料及生產方式不同，碳纖維主要分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維、黏膠基碳纖維等。