碳纖維是含碳量高于90%的無機高分子纖維,。其中含碳量高于99%的稱石墨纖維。碳纖維的微觀結構類似人造石墨,，是亂層石墨結構,。碳纖維各層面間的間距約為3.39到3.42A，各平行層面間的各個碳原子,，排列不如石墨那樣規(guī)整,，層與層之間借范德華力連接在一起。
通常也把碳纖維的結構看成由兩維有序的結晶和孔洞組成,，其中孔洞的含量,、大小和分布對碳纖維的性能影響較大。
當孔隙率低于某個臨界值時,，孔隙率對碳纖維復合材料的層間剪切強度,、彎曲強度和拉伸強度無明顯的影響。有些研究指出,，引起材料力學性能下降的臨界孔隙率是1%-4%,。孔隙體積含量在0-4%范圍內時，孔隙體積含量每增加1%,，層間剪切強度大約降低7%,。通過對碳纖維環(huán)氧樹脂和碳纖維雙馬來亞胺樹脂層壓板的研究看出，當孔隙率超過0.9%時,，層間剪切強度開始下降,。由試驗得知，孔隙主要分布在纖維束之間和層間界面處,。并且孔隙含量越高,，孔隙的尺寸越大，并顯著降低了層合板中層間界面的面積,。當材料受力時,，易沿層間破壞，這也是層間剪切強度對孔隙相對敏感的原因,。另外孔隙處是應力集中區(qū),，承載能力弱，當受力時,，孔隙擴大形成長裂紋,，從而遭到破壞。
即使兩種具有相同孔隙率的層壓板(在同一養(yǎng)護周期運用不同的預浸方法和制造方式),，它們也表現(xiàn)處完全不同的力學行為,。力學性能隨孔隙率的增加而下降的具體數(shù)值不同，表現(xiàn)為孔隙率對力學性能的影響離散性大且重復性差,。由于包含大量可變因素,，孔隙對復合材料層壓板力學性能的影響是個很復雜的問題。這些因素包含:孔隙的形狀,、尺寸,、位置;纖維、基體和界面的力學性能;靜態(tài)或者動態(tài)的荷載,。
相對于孔隙率和孔隙長寬比,，孔隙尺寸、分布對力學性能的影響更大些,。并發(fā)現(xiàn)大的孔隙(面積>0.03mm2)對力學性能有不利影響,，這歸因于孔隙對層間富膠區(qū)的裂紋擴展的產生影響。
碳纖維管,玻璃纖維桿, 碳纖維桿 ,玻璃纖維管
