Bọt bánh sandwich sợi carbon là một loại vật liệu sợi mới có độ bền cao và sợi mô đun cao với hàm lượng carbon hơn 95%. Nó là một vật liệu than chì vi tinh thể thu được bằng quá trình cacbon hóa và graphit hóa bằng cách xếp chồng các sợi hữu cơ như vi tinh thể than chì dạng vảy dọc theo hướng trục của sợi. Sợi carbon mềm ở bên ngoài và cứng ở bên trong, nhẹ hơn nhôm kim loại, nhưng cứng hơn thép, đồng thời có đặc tính chống ăn mòn và mô đun cao. Nó là một vật liệu quan trọng trong quốc phòng, công nghiệp quân sự và sử dụng dân sự.

Nó không chỉ có các đặc tính nội tại vốn có của vật liệu carbon mà còn có khả năng xử lý mềm của sợi dệt. Nó là một thế hệ mới của sợi gia cố. Sợi carbon có nhiều đặc tính tuyệt vời. Sợi carbon có độ bền và mô đun dọc trục cao, mật độ thấp, hiệu suất riêng cao, không rão, chịu nhiệt độ cực cao trong môi trường không oxy hóa, khả năng chống mỏi tốt, nhiệt dung riêng và độ dẫn điện giữa phi kim loại và phi kim loại. Giữa các kim loại, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ và không đẳng hướng, khả năng chống ăn mòn tốt và độ truyền tia X tốt. Dẫn điện và nhiệt tốt, che chắn điện từ tốt, v.v.

Mô-đun sợi carbon của Young gấp hơn 3 lần so với sợi thủy tinh truyền thống. So với sợi Kevlar, mô đun Young của nó gấp khoảng 2 lần, không trương nở hoặc trương nở trong dung môi hữu cơ, axit và kiềm, đồng thời khả năng chống ăn mòn vượt trội. Sợi carbon là một loại sợi polymer vô cơ có hàm lượng carbon cao hơn 90%. Trong số đó, sợi than chì có hàm lượng carbon cao hơn 99% được gọi là sợi than chì. Cấu trúc vi mô của sợi carbon tương tự như than chì nhân tạo, là cấu trúc than chì turbostratic.

Khoảng cách giữa các lớp sợi carbon là khoảng 3,39 đến 3,42A. Các nguyên tử carbon giữa các lớp song song không đều đặn như than chì và các lớp được nối với nhau bằng lực van der Waals. Cấu trúc của sợi carbon thường được coi là bao gồm các tinh thể và lỗ có trật tự hai chiều, và hàm lượng, kích thước và sự phân bố của các lỗ có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của sợi carbon.

Khi độ xốp thấp hơn một giá trị tới hạn nhất định, độ xốp không có ảnh hưởng rõ ràng đến độ bền cắt giữa các lớp, độ bền uốn và độ bền kéo của vật liệu tổng hợp sợi carbon. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ rỗng tới hạn gây ra sự suy giảm tính chất cơ học của vật liệu là 1% -4%. Khi hàm lượng thể tích lỗ rỗng nằm trong khoảng 0-4%, độ bền cắt giữa các lớp giảm khoảng 7% cho mỗi 1% tăng trong hàm lượng thể tích lỗ rỗng. Thông qua nghiên cứu nhựa epoxy sợi carbon và ép nhựa bismaleimide sợi carbon, người ta thấy rằng khi độ xốp vượt quá 0,9%, độ bền cắt giữa các lớp bắt đầu giảm.