Kompozyty termosetowe wzmocnione włóknem węglowym zostały szeroko stosowane, ale obecnie stają przed wyzwaniami z powodu globalnych obaw związanych z zanieczyszczeniem środowiska i recyklingu zasobów. Natomiast kompozyty termoplastyczne wzmocnione włóknem węglowym, które są znane z ich dobrej wytrzymałości, odporności na wilgoć i korozję, stosunkowo wysoką tolerancję uszkodzeń, łatwe formowanie, a zwłaszcza ich przydatność do przetwarzania wtórnego i recyklingu, zyskały popularność w branży.
Kompozyty te są głównie podzielone na trzy typy w oparciu o termoplastyczną matrycę żywiczną: specjalne tworzywa inżynieryjne wzmocnione włóknem węglowym, tworzywa sztuczne inżynierskie i tworzywa sztuczne. Pierwsza kategoria, specjalne tworzywa sztuczne inżynieryjne, wraz z tworzywami sztucznymi inżynierii i tworzywa sztucznego, oferują doskonałą wytrzymałość mechaniczną, odporność na ciepło i odporność na korozję, dzięki czemu mają zastosowanie w produkcji motoryzacyjnej, branżach wysokiej klasy i innych dziedzinach. Kraje rozwinięte, takie jak USA, Europa i Japonia, wyraźnie prowadzą w tej dziedzinie. Badali bardziej wyspecjalizowane tworzywa inżynierskie, takie jak PEEK, PPS, PI, PEKK, PSF, PES i PPSU. Z drugiej strony Chiny pozostają w tyle w opracowywaniu wzmocnionych kompozytów przy użyciu specjalistycznych tworzyw sztucznych inżynierii jako matrycy, takich jak PP. Zastosowanie ciągłych tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem węglowym jest jeszcze mniej rozwinięte, przy czym większość wciąż na etapie badań i rozwoju.
Zwiększone włókno węglowe termoplastyczne taśmy prepreg, takie jak tworzywa inżynieryjne wzmocnione włóknem węglowym UDTP, mają wytrzymałość, która przekracza wytrzymałość na stali ultra o wysokiej wytrzymałości (wytrzymałość na rozciąganie większą lub równą 1620 MPa) o co najmniej połowę. Włókna węglowe nadają wyjątkowo wysoką wytrzymałość na rozciąganie i moduł do matrycy żywicy termoplastycznej. Produkcja tych taśm prepreg stanowi podstawę do masowej produkcji ciągłego wzmocnionego włóknem węglowym termoplastycznym produktami kompozytowymi. Jednak wytwarzanie wzmocnionego włóknem węglowym termoplastycznym kompozytem kompozytowym wymaga wiedzy technicznej z różnych dziedzin, w tym projektowania mechanicznego, produkcji, przetwarzania materiałów polimerowych, modyfikacji i przygotowania kompozytowego. Integracja tych pól stała się głównym wąskim gardłem ograniczającym zastosowanie i rozwój wysokiej klasy kompozytów termoplastycznych wzmocnionych włóknem węglowym.
Ponadto same wysokiej klasy specjalistyczne tworzywa inżynierskie są również ograniczeniem. Na przykład na największej na świecie międzynarodowej wystawy kompozytów na początku 2018 r. Międzynarodowi producenci Pekk o pewnej skali komercyjnej byli ograniczeni do kilku marek, takich jak Arkema z Francji i Rallis z Indii, a chińska nowa firma materialna Shandong Kaisheng była jedyną na liście.
Na całym świecie rozpoczęły się badania i rozwój badań i rozwoju i zastosowanie kompozytów termoplastycznych wzmocnionych włóknem węglowym, ale różnica między kilkoma krajami rozwiniętymi a większością krajów rozwijających się jest nadal znacząca. Obecnie technologie przygotowania i układania kompozytów termoplastycznych z włókna węglowego są kontrolowane głównie przez kraje rozwinięte, takie jak Stany Zjednoczone, Niemcy, Holandia i Japonia, szczególnie przez Międzynarodowe Materiały chemiczne, takie jak Japonia, Solvay w Japonii, Solvay w Japonii. Kraje te stopniowo osiągały masową produkcję w powiązanych technologiach produkcyjnych i produkcji produktów. Z drugiej strony tylko kilka wiodących krajowych przedsiębiorstw nadal koncentruje się na produkcji włókien włókien węglowych, a aplikacje poniżej nie zostały jeszcze udoskonalone i pogłębione.
