炭纤维是一种具有优异力学性能的新材料,它结合了碳材料的强抗拉性和纤维的柔软可加工性。其拉伸强度约在2-7GPa之间,拉伸模量约在200-700GPa之间,而密度约为1.5-2.0克每立方厘米。同时,炭纤维的重量很轻,比铝还要轻,并且不到钢的1/4,但其比强度却是铁的20倍。
另一方面,炭纤维的热膨胀系数与其他纤维不同,具有各向异性的特点。其比热容量一般在7.12左右,而随着温度的升高,其热导率会下降。此外,炭纤维的比电阻与纤维类型有关,25℃下高模量炭纤维的比电阻为775,高强度炭纤维的比电阻为每厘米1500。这使得炭纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。
总的来说,炭纤维除了具备一般碳材料的特性外,其外观明显各向异性,柔软易加工成各种织物。而且由于比例小,炭纤维增强环氧树脂复合材料的比强度和模量综合指标成为现有结构材料中最高的。