탄소섬유는 우수한 기계적 성질을 지닌 신소재이다. 비율은 강철의 1/4도 안 돼 알루미늄보다 가볍지만 강도는 강철의 10배에 이른다. 탄소섬유는 군수산업, 민수산업 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있으며, 소재의 왕이라 불리는 첨단분야의 대표적인 산업신소재의 대표주자로 꼽힌다.
(1) 탄소섬유의 밀도와 열팽창. 탄소섬유의 밀도는 1.5-2.0g/cm3이며 이는 전구체 구조와 관련이 있습니다. 주로 탄화 온도에 따라 달라집니다. 일반적으로 고온(섭씨 3000도) 흑연화 처리 후 밀도는 2.0g/cm3에 도달할 수 있으며 강철과 같은 금속 재료(7.8g/cm3)에 비해 탄소 섬유의 밀도는 훨씬 낮습니다. 이를 이용해 만든 복합재료는 고온에서도 변형 없이 원래의 크기를 유지할 수 있다.
(2) 탄소섬유의 강도와 모듈러스. 탄소섬유의 강도와 모듈러스는 섬유의 종류에 따라 달라지며, 특정 조건에서 고강도, 고모듈러스 섬유로 만들어질 수 있습니다. 고탄성 탄소섬유의 최대 신율은 0.35%이고, 고강도 탄소섬유는 1%이며, 신율이 1.5%인 탄소섬유도 있습니다.
(3) 탄소섬유의 가연성과 전기전도도. 탄소섬유를 제조할 때 처리온도에 따라 난연성과 내열성이 다릅니다. 가열 처리 온도가 200도-350도일 때 섬유는 가연성이 있어 전기 절연체로 사용할 수 있습니다. 가열처리온도가 500-1500도일 때 탄소섬유가 형성되며 전기전도도가 매우 강하고 자기윤활성을 갖는다.
(4)탄소섬유의 화학적 성질. 탄소섬유는 화학적으로 탄소와 유사합니다. 산화제에 의해 산화되는 것 외에도 온도가 400 ℃ 이상일 때 공기 중의 일반 산과 염기에 불활성입니다. 탄소 섬유는 접촉이 없을 때 CO와 CO2가 생성되는 뚜렷한 산화 현상을 나타냅니다. 공기나 산화분위기에서 탄소섬유는 내열성이 뛰어나며, 1500도 이상의 온도에서는 탄소섬유의 강도가 감소하기 시작합니다. 또한 탄소 섬유는 액체 질소 온도에서 취성이 발생하지 않는 등 저온 저항성이 우수하며 내유성, 방사선 저항성, 방사선 저항성, 독성 가스 흡수 및 중성자 감속 기능도 갖추고 있습니다.
