Углеродное волокно — это особый тип волокна, состоящий в основном из углеродных элементов; содержание углерода в нем варьируется в зависимости от конкретного типа и обычно превышает 90%. Углеродное волокно обладает характерными свойствами типичных-материалов на основе углерода-такими как устойчивость к высоким-температурам, стойкость к истиранию, электропроводность, теплопроводность и устойчивость к коррозии. Однако, в отличие от обычных углеродных материалов, он демонстрирует явную анизотропию в своей физической форме; он гибок, может быть переработан в различные тканевые структуры и демонстрирует исключительно высокую прочность на разрыв в направлении оси волокна. Кроме того, углеродное волокно имеет низкий удельный вес, что обеспечивает чрезвычайно высокую удельную прочность.
Углеродное волокно производится из синтетических химических волокон, которые обладают высоким содержанием углерода и не плавятся при термической обработке. Эти волокна-предшественники подвергаются ряду производственных процессов, включая термическую стабилизацию (окисление), карбонизацию и графитацию.
Углеродное волокно — это новый материал, отличающийся превосходными механическими свойствами. Его удельный вес составляет менее одной-четверти веса стали.
Композиты из-полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), обычно имеют предел прочности на разрыв, превышающий 3500 МПа-в семь-девять раз больше, чем у стали-, а модуль упругости при растяжении находится в диапазоне от 23 000 до 43 000 МПа, что также выше, чем у стали. Следовательно, удельная прочность углепластика-определенная как отношение прочности материала к его плотности-может превышать 2000 МПа/(г/см³), тогда как удельная прочность стали А3 составляет всего лишь около 59 МПа/(г/см³); аналогично, его удельный модуль также выше, чем у стали.
