تعتبر رغوة الساندويتش المصنوعة من ألياف الكربون نوعًا جديدًا من مادة الألياف ذات القوة العالية والألياف ذات المعامل العالي مع محتوى كربوني يزيد عن 95٪. إنها مادة الجرافيت الجريزوفولفين التي يتم الحصول عليها عن طريق الكربنة والجرافيت عن طريق تكديس الألياف العضوية مثل بلورات الجرافيت الدقيقة على طول الاتجاه المحوري للألياف. ألياف الكربون طرية من الخارج وصلبة من الداخل ، أخف من معدن الألمنيوم ، لكنها أقوى من الفولاذ ، وتتميز بخصائص مقاومة التآكل والمعامل العالي. إنها مادة مهمة في الدفاع الوطني والصناعة العسكرية والاستخدام المدني.

فهي لا تتمتع فقط بالخصائص الجوهرية الكامنة في المواد الكربونية ، بل تتميز أيضًا بقدرتها على المعالجة اللينة لألياف النسيج. إنه جيل جديد من ألياف التسليح. ألياف الكربون لها العديد من الخصائص الممتازة. تتميز ألياف الكربون بقوة محورية عالية ومعامل ، وكثافة منخفضة ، وأداء محدد عالي ، ولا زحف ، ومقاومة عالية جدًا لدرجة الحرارة في بيئة غير مؤكسدة ، ومقاومة جيدة للتعب ، وحرارة محددة ، وموصلية كهربائية بين المواد غير المعدنية وغير المعدنية. بين المعادن ، يكون معامل التمدد الحراري صغيرًا ومتباين الخواص ، ومقاومة التآكل جيدة ، ونفاذية الأشعة السينية جيدة. الموصلية الكهربائية والحرارية الجيدة ، التدريع الكهرومغناطيسي الجيد ، إلخ.

معامل يونج لألياف الكربون أكثر من 3 مرات من الألياف الزجاجية التقليدية. مقارنةً بألياف Kevlar ، فإن معامل Young الخاص بها يبلغ حوالي ضعف ذلك منه ، ولا ينتفخ أو ينتفخ في المذيبات العضوية والأحماض والقلويات ، ومقاومته للتآكل رائعة. ألياف الكربون هي ألياف بوليمر غير عضوية ذات محتوى كربوني أعلى من 90٪. من بينها ألياف الجرافيت التي تحتوي على نسبة كربون أعلى من 99٪ تسمى ألياف الجرافيت. تشبه البنية المجهرية لألياف الكربون الجرافيت الاصطناعي ، وهو عبارة عن هيكل من الجرافيت التوربيني.

تبلغ التباعد بين طبقات ألياف الكربون حوالي 3.39 إلى 3.42A. ذرات الكربون بين الطبقات المتوازية ليست منتظمة مثل الجرافيت ، والطبقات متصلة بقوة فان دير فال. عادةً ما يُنظر إلى بنية ألياف الكربون على أنها تتكون من بلورات وثقوب مرتبة ثنائية الأبعاد ، وللمحتوى وحجم وتوزيع الثقوب تأثير كبير على أداء ألياف الكربون.

عندما تكون المسامية أقل من قيمة حرجة معينة ، فإن المسامية ليس لها تأثير واضح على قوة القص بين الصفائح ، وقوة الانحناء وقوة الشد لمركبات ألياف الكربون. أشارت بعض الدراسات إلى أن المسامية الحرجة التي تسبب تدهور الخواص الميكانيكية للمادة هي 1٪ -4٪. عندما يكون محتوى حجم المسام في حدود 0-4٪ ، تقل قوة القص بين الصفائح بحوالي 7٪ لكل 1٪ زيادة في محتوى حجم المسام. من خلال دراسة راتنجات الايبوكسي المصنوعة من ألياف الكربون وراتنج ألياف الكربون المصنوعة من ألياف الكربون ، وجد أنه عندما تتجاوز المسامية 0.9 ٪ ، تبدأ قوة القص بين الصفائح في الانخفاض