炭素繊維はその卓越した性能特性で際立っており、多くの用途で優れた素材となっている:

1.低重量: 炭素繊維の特徴は低密度のハニカム構造。その密度は1.6~2.0g/cm³で、スチール(7.8g/cm³)やアルミニウム(2.7g/cm³)よりはるかに低い。この六角形の構造により、不必要な体積を最小限に抑え、コンパクトで軽量な素材を実現している。

2.Exceptional 強さ: 炭素繊維の引張強度は7000MPa(鋼鉄の7倍以上)に達し、その強度はグラファイト結晶層の配列に由来する。繊維の軸方向配列により、均一な応力分布が保証される。建築分野では、炭素繊維織物は橋や構造物の補強に使用され、耐荷重を大幅に高めている。

3.高い剛性: グラファイト結晶の方向配列は強度を高めるだけでなく、炭素繊維に、特に繊維軸に沿った顕著な剛性を与える。風力発電の分野では、この特性により、炭素繊維は回転応力に耐えなければならない超長尺タービンブレードの製造に理想的な素材となっている。

4.熱抵抗: 炭素繊維は高温でも安定性を保ち、優れた耐熱性を示す。また、黒鉛化炭素繊維は熱伝導性に優れ、熱管理システムに適している。航空宇宙分野では、ロケットエンジンや人工衛星の遮熱板などの高温用途に使用されている。

5.タフネス 炭素繊維は強い反面、脆いという欠点がある。炭素繊維複合材料は、炭素繊維を樹脂と組み合わせることでこの問題に対処し、靭性を高めている。自動車分野では、これらの複合材料は耐衝撃性のある車両フレームを作るために使用されている。

軽量、高強度、高剛性、耐熱性、強靭性という炭素繊維のユニークな組み合わせは、しばしば複合材料への応用を通じて強化され、さまざまな産業で技術革新を牽引し続けている。