Kohlenstofffasern sind spröde Materialien, sodass die mechanischen Eigenschaften der Fasern leicht durch eine fehlerhafte Struktur beeinträchtigt werden. Fehler können in Oberflächenfehler und innere Fehler unterteilt werden, wobei die Oberflächenfehler mehr als 90 % ausmachen.
Da der Herstellungsprozess von Kohlenstofffasern langwierig ist, kommt es während des Herstellungsprozesses zwangsläufig zu Strukturfehlern.
Je größer die Rissgröße der Defektstruktur ist, desto geringer ist die Zugfestigkeit der Kohlenstofffaser.
Die Zugfestigkeit von Kohlenstofffasern hängt direkt vom Porendurchmesser der Faser, der Defektgröße und anderen Defektstrukturen ab.
Die Rauheit der Kohlenstofffaseroberfläche kann durch die Größe der Rillen ausgedrückt werden.
Durch Vergleich der Oberfläche von Kohlenstofffasern unterschiedlicher Festigkeit können wir feststellen, dass die Oberflächenrillengröße von Kohlenstofffasern mit hoher Festigkeit viel kleiner ist als die von Kohlenstofffasern mit geringer Festigkeit, was sich direkt auf die Zugfestigkeit der Kohlenstofffasern auswirkt.
Metallverunreinigungen wirken sich auch auf die Festigkeit von Kohlefasern aus. Im Kohlefaserverarbeitungsprozess wird zwangsläufig etwas Metall hinzugefügt. Bei hohen Temperaturen tritt das Metall aus der Faser aus, wodurch viele Löcher auf der Oberfläche der Kohlefaser entstehen und somit die mechanischen Eigenschaften der Kohlefaser beeinträchtigt werden.
