Kohlefasern zeichnen sich durch ihre außergewöhnlichen Leistungsmerkmale aus, die sie zu einem überlegenen Material für zahlreiche Anwendungen machen:

1. geringes Gewicht: Kohlefaser weist eine Wabenstruktur mit geringer Dichte auf. Ihre Dichte liegt zwischen 1,6 und 2,0 g/cm³ und damit deutlich unter der von Stahl (7,8 g/cm³) und Aluminium (2,7 g/cm³). Diese sechseckige Architektur minimiert unnötiges Volumen und führt zu einem Material, das sowohl kompakt als auch leicht ist.

2. außergewöhnliche Stärke: Mit einer Zugfestigkeit von bis zu 7000 MPa - mehr als das Siebenfache von Stahl - erhält die Kohlefaser ihre Festigkeit durch die Anordnung der Graphitkristallschichten. Die axiale Ausrichtung der Fasern sorgt für eine gleichmäßige Spannungsverteilung. Im Bauwesen werden Kohlefasergewebe zur Verstärkung von Brücken und Bauwerken verwendet, wodurch die Tragfähigkeit erheblich gesteigert wird.

3. hohe Steifigkeit: Die gerichtete Anordnung der Graphitkristalle erhöht nicht nur die Festigkeit, sondern verleiht der Kohlenstofffaser auch eine bemerkenswerte Steifigkeit, insbesondere entlang der Faserachse. In der Windenergie macht diese Eigenschaft Kohlenstofffasern ideal für die Herstellung von ultralangen Turbinenblättern, die einer hohen Rotationsbelastung standhalten müssen.

4. thermische Beständigkeit: Kohlenstofffasern sind auch bei hohen Temperaturen stabil und weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf. Graphitierte Kohlenstofffasern besitzen außerdem eine gute Wärmeleitfähigkeit, wodurch sie sich für Wärmemanagementsysteme eignen. In der Luft- und Raumfahrt wird sie in Hochtemperaturanwendungen wie Raketentriebwerken und Satellitenhitzeschilden eingesetzt.

5. die Zähigkeit: Kohlefasern sind zwar stark, können aber auch spröde sein. Kohlefaserverbundwerkstoffe beheben dieses Problem, indem sie Kohlefaser mit Harz kombinieren, das die Zähigkeit erhöht. Im Automobilsektor werden diese Verbundwerkstoffe verwendet, um stoßfeste Fahrzeugrahmen herzustellen.

Die einzigartige Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit, Steifigkeit, Wärmebeständigkeit und Zähigkeit von Kohlenstofffasern, die häufig durch Verbundwerkstoffanwendungen verbessert wird, treibt weiterhin Innovationen in verschiedenen Branchen voran.