La mousse sandwich en fibre de carbone est un nouveau type de matériau fibreux à haute résistance et à haut module avec une teneur en carbone supérieure à 95%. Il s'agit d'un matériau en graphite microcristallin obtenu par carbonisation et graphitisation en empilant des fibres organiques telles que des microcristaux de graphite lamellaire le long de la direction axiale des fibres. La fibre de carbone est douce à l'extérieur et rigide à l'intérieur, plus légère que l'aluminium métallique, mais plus résistante que l'acier, et présente les caractéristiques de résistance à la corrosion et de module élevé. C'est un matériau important dans la défense nationale, l'industrie militaire et l'utilisation civile.

Il possède non seulement les propriétés intrinsèques inhérentes aux matériaux en carbone, mais également la facilité de traitement doux des fibres textiles. C'est une nouvelle génération de fibres de renforcement. La fibre de carbone possède de nombreuses propriétés excellentes. La fibre de carbone a une résistance et un module axial élevés, une faible densité, des performances spécifiques élevées, pas de fluage, une résistance à ultra-haute température dans un environnement non oxydant, une bonne résistance à la fatigue, une chaleur spécifique et une conductivité électrique entre non métallique et non métallique. Entre les métaux, le coefficient de dilatation thermique est faible et anisotrope, la résistance à la corrosion est bonne et la transmission des rayons X est bonne. Bonne conductivité électrique et thermique, bon blindage électromagnétique, etc.

Le module de Young de la fibre de carbone est plus de 3 fois supérieur à celui de la fibre de verre traditionnelle. Comparé à la fibre de Kevlar, son module d'Young est environ 2 fois celui de celle-ci, il ne gonfle pas ou ne gonfle pas dans les solvants organiques, les acides et les alcalis, et sa résistance à la corrosion est exceptionnelle. La fibre de carbone est une fibre polymère inorganique avec une teneur en carbone supérieure à 90 %. Parmi elles, les fibres de graphite dont la teneur en carbone est supérieure à 99 % sont appelées fibres de graphite. La microstructure de la fibre de carbone est similaire au graphite artificiel, qui est une structure de graphite turbostratique.

L'espacement entre les couches de fibre de carbone est d'environ 3,39 à 3,42A. Les atomes de carbone entre les couches parallèles ne sont pas aussi réguliers que le graphite et les couches sont reliées par la force de van der Waals. La structure de la fibre de carbone est généralement considérée comme composée de cristaux et de trous ordonnés en deux dimensions, et le contenu, la taille et la distribution des trous ont une grande influence sur les performances de la fibre de carbone.

Lorsque la porosité est inférieure à une certaine valeur critique, la porosité n'a pas d'effet évident sur la résistance au cisaillement interlaminaire, la résistance à la flexion et la résistance à la traction des composites de fibres de carbone. Certaines études ont souligné que la porosité critique qui provoque la baisse des propriétés mécaniques du matériau est de 1% à 4%. Lorsque la teneur en volume des pores est dans la plage de 0 à 4 %, la résistance au cisaillement interlaminaire diminue d'environ 7 % pour chaque augmentation de 1 % de la teneur en volume des pores. Grâce à l'étude des stratifiés de résine époxy en fibre de carbone et de résine bismaléimide en fibre de carbone, il a été constaté que lorsque la porosité dépasse 0,9 %, la résistance au cisaillement interlaminaire commence à diminuer.