La espuma tipo sándwich de fibra de carbono es un nuevo tipo de material de fibra con fibra de alta resistencia y alto módulo con un contenido de carbono de más del 95%. Es un material de grafito microcristalino obtenido por carbonización y grafitización apilando fibras orgánicas como microcristales de grafito en escamas a lo largo de la dirección axial de la fibra. La fibra de carbono es suave por fuera y rígida por dentro, más liviana que el aluminio metálico, pero más resistente que el acero, y tiene las características de resistencia a la corrosión y alto módulo. Es un material importante en la defensa nacional, la industria militar y el uso civil.

No solo tiene las propiedades intrínsecas inherentes de los materiales de carbono, sino que también tiene la procesabilidad suave de las fibras textiles. Es una nueva generación de fibras de refuerzo. La fibra de carbono tiene muchas propiedades excelentes. La fibra de carbono tiene alta resistencia axial y módulo, baja densidad, alto rendimiento específico, sin fluencia, resistencia a temperaturas ultra altas en ambientes no oxidantes, buena resistencia a la fatiga, calor específico y conductividad eléctrica entre no metálicos y no metálicos. Entre los metales, el coeficiente de expansión térmica es pequeño y anisotrópico, la resistencia a la corrosión es buena y la transmitancia de rayos X es buena. Buena conductividad eléctrica y térmica, buen blindaje electromagnético, etc.

El módulo de Young de la fibra de carbono es más de 3 veces mayor que el de la fibra de vidrio tradicional. En comparación con la fibra de Kevlar, su módulo de Young es aproximadamente 2 veces mayor que el de esta, no se hincha ni se hincha en solventes orgánicos, ácidos y álcalis, y su resistencia a la corrosión es sobresaliente. La fibra de carbono es una fibra de polímero inorgánico con un contenido de carbono superior al 90%. Entre ellas, las fibras de grafito con un contenido de carbono superior al 99% se denominan fibras de grafito. La microestructura de la fibra de carbono es similar al grafito artificial, que es una estructura de grafito turbostrático.

El espacio entre las capas de fibra de carbono es de aproximadamente 3,39 a 3,42 A. Los átomos de carbono entre las capas paralelas no son tan regulares como el grafito y las capas están conectadas por la fuerza de van der Waals. La estructura de la fibra de carbono generalmente se considera compuesta de cristales y orificios ordenados bidimensionales, y el contenido, el tamaño y la distribución de los orificios tienen una gran influencia en el rendimiento de la fibra de carbono.

Cuando la porosidad es inferior a un determinado valor crítico, la porosidad no tiene un efecto evidente sobre la resistencia al corte interlaminar, la resistencia a la flexión y la resistencia a la tracción de los materiales compuestos de fibra de carbono. Algunos estudios han señalado que la porosidad crítica que provoca la disminución de las propiedades mecánicas del material es del 1%-4%. Cuando el contenido de volumen de poros está en el rango de 0-4 %, la resistencia al corte interlaminar disminuye aproximadamente un 7 % por cada 1 % de aumento en el contenido de volumen de poros. A través del estudio de laminados de resina epoxi de fibra de carbono y resina de bismaleimida de fibra de carbono, se encuentra que cuando la porosidad supera el 0,9%, la resistencia al corte interlaminar comienza a disminuir.