同时，碳纤维具有高强度、高弹性、高刚性等优良特性，使人们对其增强复合材料充满期待。而且由于碳纳米管端面碳五元环的存在，其反应性增强，在外界高温和其他反应性物质存在的情况下，容易被其他组分渗透，从而形成复合物。基于纳米碳纤维的这些优点，国内开展了用纳米碳纤维和碳纤维增强C/C复合材料的研究工作。在复合预制件中，长纤维充当支架，碳纳米纤维充当第一增强体和第二增强体。采用化学气相渗透技术成功制备了高性能C/C复合材料。由于碳纳米纤维的引入，它们在预制体中形成网络结构，在复合材料的孔隙中具有物理交联作用和架桥作用，使得制备的复合材料的弯曲强度、模量和层间剪切强度都有很大提高。