Modernstes und zugleich extremstes Beispiel in der Reaktortechnik sind die so genannten Fusionsreaktoren. In ihnen sollen Wasserstoffkerne zusammenschmelzen, die dabei frei werdende Energie könnte die Lösung unserer Energiedebatte sein. Allerdings werden im Inneren dieser Reaktoren Temperaturen von 100.000.000 °C benötigt, um die Kernfusion in Gang zu setzen. Kein irdisches Material wäre in der Lage, dieser Hitze auch nur für den Bruchteil einer Sekunde Stand zu halten. Deshalb wird das Plasma über Magnetfelder in der Schwebe gehalten. Für die First-Wall-Auskleidung dieser Reaktoren kommen daher auch nur wenige Werkstoffe in Frage.

Die hohen Anforderungen betreffen jedoch nicht nur die Temperaturfestigkeit allein. Das Plasma zeigt sich auch extrem empfindlich gegenüber Verunreinigungen, so dass sich auch aus diesem Grund der Kreis um brauchbare Materialien überaus eng zieht. Heute kommt hier überwiegend speziell modifiziertes CFC-Material zum Einsatz, welches einen günstigen Mix aus hoher Temperaturbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, mechanischer Belastbarkeit und Reinheit bietet.

Breite Erfahrung bei der Verwendung von Kohlenstoffmaterialien besteht bereits seit Jahren im Bereich von Kernreaktoren. Graphit kann dort an Stelle von Wasser als Moderator-Material eingesetzt werden, welches die schnellen Neutronen durch Stöße an seinen Atomkernen auf thermische Energieniveaus abbremst. So bestehen große Teile des Reaktors aus Graphit-Bauteilen oder sind mit Graphitkacheln ausgekleidet. Da spielen nicht nur Art und Konzentration an Verunreinigungen eine wichtige Rolle, auch eine gute Isotropie ist gefordert. In Kugelhaufenreaktoren werden sowohl die Moderatorkugeln als auch die Brennstoffkugeln aus Graphit gefertigt. Zudem kommen auch Weich- oder Hartfilzplatten aus Kohlenstofffasern zum Einsatz.