FRP jest powszechnym materiałem kompozytowym o wysokiej wydajności. Materiały kompozytowe z żywicy węglowej przekraczają FRP w wielu aspektach. Siła i elastyczny moduł zależą od wydajności surowego włókna. W porównaniu z włóknem szklanym, elastyczny moduł włókna węglowego wynosi 4-6 razy większy niż włókno szklane, a wytrzymałość na rozciąganie jest nieco wyższa niż w przypadku FRP. Na przykład wytrzymałość i moduł sprężystości materiałów kompozytowych z żywicy z włókna węglowo-epoksydowego przekraczają materiały stopu aluminium i są nawet zbliżone do stali o wysokiej wytrzymałości, co zrabia niekorzystną sytuację niskiego modułu sprężystego FRP.
Włókno węglowe ma najwyższy moduł sprężystości, a części kompozytowe można pozwolić do pracy w stanie ostatecznym stresu, przezwyciężając wadę, że materiały kompozytowe z żywicy szklanej mogą działać tylko w warunkach poniżej 60% stresu ostatecznego. Właściwości mechaniczne materiałów kompozytowych z żywicy węglowej również poprawiają się wraz ze wzrostem zawartości włókien. Najlepsza zawartość 60% -70% (objętość) światłowodu w materiale kompozytowym jest optymalna. Gdy zawartość włókien jest wyższa, integralność materiału kompozytowego zostanie zniszczona, a wydajność spadnie.
1. Materiały kompozytowe z włókna węglowego mają doskonałą odporność na zmęczenie.
Wynika to z faktu, że interfejs między włóknem węglowym a matrycą w materiale kompozytowym może utrudniać propagację pęknięć, a niedoskonała kombinacja włókien i matrycy sprzyja zakręceniu przedniej części pęknięcia propagacji. Pęknięcia przestają się rozwijać w kierunku obciążenia. Miękka podstawa materiału kompozytowego ma również histereza i utrudniający efekt, dzięki czemu kruche pęknięcia nie będą się nadal rozwijać. Komponenty kompozytowe z włókna węglowego, jeśli są poddane sile około czterech razy na centymetr kwadratowy, mogą wytrzymać cykle do 20 milionów do 30 milionów razy (2, 000 na minutę) bez uszkodzenia zmęczenia.
2. Kompozyty z włókna węglowego mają dobrą odporność na uderzenie.
Ktoś strzelił kawałek materiału kompozytowego z włókna węglowego o grubości mniejszej niż jeden centymetr z pistoletem na odległość, ale nie mógł go przeniknąć. Interesujące jest to, że gdy inne włókna (takie jak włókna szklane i włókna organiczne) są mieszane z włóknami węglowymi jako wzmocnieniami materiału kompozytowego, wydajność wpływu tego mieszanego materiału kompozytowego z włókien może być 2-3 razy większy niż w przypadku materiałów kompozytowych z włókna węglowego.
3. Utrata wytrzymałości materiałów kompozytowych z włókna węglowego w testach starzenia o wysokiej temperaturze jest mniejsza niż w przypadku włókna szklanego.
Anizotropia właściwości mechanicznych materiałów kompozytowych połamanych włókien przekracza właściwości kompozytów z włókna boru i włókna szklanego. Gdy materiał kompozytowy jest wypełniony włóknami w postaci wielowymiarowych częściowych splotów w przestrzeni, zjawisko to jest mniejsze niż wtedy, gdy jest wypełnione włóknami wzmacniającymi. W innym przypadku włókna krzyżowe mogą również zmniejszyć to zjawisko.
