炭素繊維は脆い材料であるため、繊維の機械的特性は欠陥構造の影響を受けやすく、欠陥は表面欠陥と内部欠陥に分けられ、そのうち表面欠陥が90%以上を占めています。
炭素繊維の製造工程が長いため、製造工程で必然的に欠陥構造が生じます。
欠陥構造の亀裂サイズが大きいほど、炭素繊維の引張強度は低下します。
炭素繊維の引張強度は、繊維の細孔径、欠陥サイズ、その他の欠陥構造に直接依存します。
炭素繊維表面の粗さは溝の大きさで表現できます。
異なる強度の炭素繊維の表面を比較すると、高強度炭素繊維の表面溝のサイズは低強度炭素繊維の表面溝のサイズよりもはるかに小さく、それが炭素繊維の引張強度に直接影響を与えることがわかります。
金属不純物も炭素繊維の強度に影響を与えます。炭素繊維の加工工程では必然的に金属が追加され、高温になると繊維から金属が溢れ、炭素繊維の表面にたくさんの穴が開き、炭素繊維の機械的特性に影響を与えます。
