Sandwichschuim van koolstofvezel is een nieuw type vezelmateriaal met vezels met hoge sterkte en hoge modulus en een koolstofgehalte van meer dan 95%. Het is een microkristallijn grafietmateriaal dat wordt verkregen door verkoling en grafietvorming door organische vezels zoals vlokvormige grafietmicrokristallen langs de axiale richting van de vezel te stapelen. Koolstofvezel is zacht aan de buitenkant en stijf aan de binnenkant, lichter dan metaal aluminium, maar sterker dan staal, en heeft de kenmerken van corrosieweerstand en hoge modulus. Het is een belangrijk materiaal in de nationale defensie, militaire industrie en civiel gebruik.

Het heeft niet alleen de inherente intrinsieke eigenschappen van koolstofmaterialen, maar heeft ook de zachte verwerkbaarheid van textielvezels. Het is een nieuwe generatie versterkende vezels. Koolstofvezel heeft vele uitstekende eigenschappen. Koolstofvezel heeft een hoge axiale sterkte en modulus, lage dichtheid, hoge specifieke prestaties, geen kruip, ultrahoge temperatuurbestendigheid in niet-oxiderende omgeving, goede weerstand tegen vermoeidheid, soortelijke warmte en elektrische geleidbaarheid tussen niet-metaal en niet-metaal. Tussen metalen is de thermische uitzettingscoëfficiënt klein en anisotroop, de corrosieweerstand is goed en de röntgendoorlaatbaarheid is goed. Goede elektrische en thermische geleidbaarheid, goede elektromagnetische afscherming, etc.

De Young's modulus van koolstofvezel is meer dan 3 keer die van traditionele glasvezel. Vergeleken met Kevlar-vezels is de Young-modulus ongeveer 2 keer zo groot, zwelt of zwelt het niet op in organische oplosmiddelen, zuren en logen, en de corrosieweerstand is uitstekend. Koolstofvezel is een anorganische polymeervezel met een koolstofgehalte van meer dan 90%. Onder hen worden grafietvezels met een koolstofgehalte van meer dan 99% grafietvezels genoemd. De microstructuur van koolstofvezel is vergelijkbaar met kunstmatig grafiet, een turbostratische grafietstructuur.

De afstand tussen de lagen koolstofvezel is ongeveer 3,39 tot 3,42A. De koolstofatomen tussen de parallelle lagen zijn niet zo regelmatig als grafiet, en de lagen zijn verbonden door van der Waals kracht. De structuur van koolstofvezel wordt meestal beschouwd als samengesteld uit tweedimensionale geordende kristallen en gaten, en de inhoud, grootte en verdeling van gaten hebben een grote invloed op de prestaties van koolstofvezel.

Wanneer de porositeit lager is dan een bepaalde kritische waarde, heeft de porositeit geen duidelijk effect op de interlaminaire schuifsterkte, buigsterkte en treksterkte van koolstofvezelcomposieten. Sommige studies hebben aangetoond dat de kritische porositeit die de achteruitgang van de mechanische eigenschappen van het materiaal veroorzaakt, 1%-4% is. Wanneer het porievolumegehalte in het bereik van 0-4% ligt, neemt de interlaminaire afschuifsterkte af met ongeveer 7% voor elke 1% toename van het porievolumegehalte. Door de studie van koolstofvezel epoxyhars en koolstofvezel bismaleïmide harslaminaten, is gebleken dat wanneer de porositeit groter is dan 0,9%, de interlaminaire afschuifsterkte begint af te nemen.