חומרים מרוכבים של סיבי פחמן הם חומרים מתקדמים שנוצרו על ידי שילוב של סיבי פחמן-המשמשים כחומר החיזוק-עם חומר מטריצה כגון שרף, מתכת או קרמיקה. בהתבסס על קריטריונים שונים לסיווג, ניתן לסווג חומרי סיבי פחמן לסוגים הבאים:
סיווג לפי חומר מטריקס:
שרף-חומרי סיבי פחמן מטריקס (CFRP): הקטגוריה הנפוצה ביותר; המטריצה מורכבת משרף כגון אפוקסי או שרף פנולי. חומרים אלו מציעים יתרונות כגון יחס חוזק-ל-גבוה ועמידות בפני קורוזיה, והם נמצאים בשימוש נרחב בתחומים לרבות תעופה וחלל, ייצור רכב וציוד ספורט.
מתכת-חומרי פחמן מרוכבים (CFRM): המטריצה מורכבת ממתכות כגון אלומיניום או מגנזיום. חומרים אלה מאופיינים במוליכות תרמית גבוהה ועמידות-בטמפרטורה גבוהה, מתאימים ליישומים במערכות תעופה וחלל ובמערכות פיזור חום אלקטרוניות.
קרמיקה-חומרי פחמן מרוכבים (CFRC): המטריצה מורכבת מקרמיקה כגון סיליקון קרביד או תחמוצת אלומיניום. חומרים אלה מציגים עמידות מצוינת בטמפרטורה- ועמידות חמצון, והם משמשים לעתים קרובות ברכיבים מבניים בטמפרטורה- גבוהה.
מסווג לפי טופס סיבים:
רכיבי סיבי פחמן קצוצים: כוללים אורכי סיבים קצרים יחסית (בדרך כלל פחות מ-1 מ"מ); בעוד שהם קלים לעיבוד, הם מציגים תכונות מכניות נמוכות יותר ומשמשים בעיקר ביישומי הזרקה.
חומרים מרוכבים סיבי פחמן רציפים: מאופיינים על ידי סיבים מיושרים באופן רציף, המציעים תכונות מכניות מעולות; משמש לעתים קרובות ברכיבים מבניים בעלי ביצועים גבוהים-, כגון כנפי מטוסים ולהבי טורבינות רוח.
חומרי סיבי פחמן ארוגים: סיבים שזורים זה בזה כדי ליצור מבנים דו-מימדיים או תלת-מימדיים; יש להם עמידות מצוינת בפני פגיעות והם-מתאימים היטב לרכיבים בעלי גיאומטריות מורכבות.
מסווג לפי תהליך דפוס:
Prepreg Molding: סיבי פחמן מוספגים מראש- בשרף ולאחר מכן נוצרים באמצעות כבישה חמה; זהו תהליך בוגר, אם כי עלות גבוהה יחסית.
דפוס העברת שרף (RTM): שרף מוזרק לתוך preform סיבים; שיטה זו מתאימה לייצור חלקים בעלי גיאומטריות מורכבות.
סלילה נימה: סיבים נוצרים בתהליך סלילה; טכניקה זו חלה על מבנים כגון צינורות ומיכלי לחץ.
