Kohlenstofffaser besitzen aufgrund ihrer sehr hohen Festigkeit und Steifigkeit die besten Eigenschaften für eine Verstärkungsfaser. Kohlenstofffaser sind zudem anisotrop.
Bild: Gewebe aus Kohlenstofffasern [7].
Vorteile:
- geringe Dichte
- anpassbarer Festigkeitskennwert und E-Modul über Graphitierung,
- hohe Ermüdungsfestigkeit
- Matrixentlastung durch hohe Festigkeit
- Verfestigung der Faser in der Nähe der Bruchdehnung
- chemische Beständigkeit und Verträglichkeit.
Nachteile dieses Fasertypen:
- spröde Bruchverhalten
- geringe Bruchdehnung
- geringe faserparallele Druckfestigkeit
- Notwendigkeit großer Radien für das Legen der Faser
- hoher Preis.
Elastizitätsmodul in Faserlängsrichtung Elastizitätmodul in Faserquerrichtung Schubmodul Querkontraktionszahl Zugfestigkeit Dichte
Tabelle: Typische Materialkenndaten für eine Kohlenstofffaser [1].
Aufgrund der hohen Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht wird die Kohlenstofffaser unter anderem im Flugzeugbau, Motorsport und anderen hochbelasteten Bereichen angewendet.