Hiilikuitu sandwich foam on uudentyyppinen kuitumateriaali, jolla on korkea lujuus ja korkeamoduulikuitu, jonka hiilipitoisuus on yli 95 %. Se on mikrokiteinen grafiittimateriaali, joka on saatu hiiltymällä ja grafitisoimalla pinoamalla orgaanisia kuituja, kuten hiutalegrafiittimikrokiteitä kuidun aksiaalisuunnassa. Hiilikuitu on pehmeää ulkoa ja jäykkää sisältä, kevyempää kuin metallialumiini, mutta vahvempi kuin teräs, ja sillä on korroosionkestävyys ja korkea moduuli. Se on tärkeä materiaali maanpuolustuksessa, sotateollisuudessa ja siviilikäytössä.

Sillä ei ole vain hiilimateriaalien luontaisia ​​ominaisuuksia, vaan sillä on myös tekstiilikuitujen pehmeä työstettävyys. Se on uuden sukupolven vahvistuskuituja. Hiilikuidulla on monia erinomaisia ​​ominaisuuksia. Hiilikuidulla on korkea aksiaalinen lujuus ja moduuli, alhainen tiheys, korkea ominaissuorituskyky, ei virumista, erittäin korkean lämpötilan kestävyys ei-hapettavassa ympäristössä, hyvä väsymiskestävyys, ominaislämmön- ja sähkönjohtavuus ei-metallisten ja ei-metallisten välillä. Metallien välinen lämpölaajenemiskerroin on pieni ja anisotrooppinen, korroosionkestävyys on hyvä ja röntgenläpäisevyys hyvä. Hyvä sähkö- ja lämmönjohtavuus, hyvä sähkömagneettinen suojaus jne.

Youngin hiilikuidun moduuli on yli 3 kertaa perinteiseen lasikuituun verrattuna. Kevlar-kuituun verrattuna sen Youngin moduuli on noin 2 kertaa sen suurempi, se ei turpoa tai turpoa orgaanisissa liuottimissa, hapoissa ja emäksissä ja sen korroosionkestävyys on erinomainen. Hiilikuitu on epäorgaaninen polymeerikuitu, jonka hiilipitoisuus on yli 90 %. Niistä grafiittikuituja, joiden hiilipitoisuus on yli 99 %, kutsutaan grafiittikuiduiksi. Hiilikuidun mikrorakenne on samanlainen kuin keinografiitin, joka on turbostraattinen grafiittirakenne.

Hiilikuitukerrosten välinen etäisyys on noin 3,39 - 3,42 A. Rinnakkaisten kerrosten väliset hiiliatomit eivät ole yhtä säännöllisiä kuin grafiitti, ja kerrokset on yhdistetty van der Waalsin voimalla. Hiilikuidun rakenteen katsotaan yleensä koostuvan kaksiulotteisista järjestetyistä kiteistä ja reikistä, ja reikien sisällöllä, koolla ja jakautumisella on suuri vaikutus hiilikuidun suorituskykyyn.

Kun huokoisuus on pienempi kuin tietty kriittinen arvo, huokoisuudella ei ole selvää vaikutusta hiilikuitukomposiittien väliseen leikkauslujuuteen, taivutuslujuuteen ja vetolujuuteen. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että kriittinen huokoisuus, joka aiheuttaa materiaalin mekaanisten ominaisuuksien heikkenemisen, on 1–4 %. Kun huokostilavuuspitoisuus on välillä 0-4 %, kerrosten välinen leikkauslujuus pienenee noin 7 % jokaista huokostilavuuspitoisuuden 1 %:n lisäystä kohti. Hiilikuituepoksihartsia ja hiilikuitubismaleimidihartsilaminaatteja tutkimalla on havaittu, että kun huokoisuus ylittää 0,9 %, kerrosten välinen leikkauslujuus alkaa laskea.