Sendvičová pěna z uhlíkových vláken je nový typ vláknitého materiálu s vysokou pevností a vysokým modulem vlákna s obsahem uhlíku více než 95 %. Jedná se o mikrokrystalický grafitový materiál získaný karbonizací a grafitizací vrstvením organických vláken, jako jsou mikrokrystaly vločkového grafitu, podél axiálního směru vlákna. Uhlíkové vlákno je měkké na vnější straně a tuhé uvnitř, lehčí než kovový hliník, ale pevnější než ocel a má vlastnosti odolnosti proti korozi a vysokého modulu. Je to důležitý materiál v národní obraně, vojenském průmyslu a civilním použití.

Má nejen přirozené vlastnosti uhlíkových materiálů, ale má také měkkou zpracovatelnost textilních vláken. Jedná se o novou generaci výztužných vláken. Uhlíkové vlákno má mnoho vynikajících vlastností. Uhlíkové vlákno má vysokou axiální pevnost a modul, nízkou hustotu, vysoký měrný výkon, žádné tečení, odolnost proti ultravysokým teplotám v neoxidačním prostředí, dobrou odolnost proti únavě, měrnou tepelnou a elektrickou vodivost mezi nekovem a nekovem. Mezi kovy je koeficient tepelné roztažnosti malý a anizotropní, odolnost proti korozi je dobrá a propustnost rentgenového záření je dobrá. Dobrá elektrická a tepelná vodivost, dobré elektromagnetické stínění atd.

Youngův modul uhlíkových vláken je více než 3krát vyšší než u tradičních skleněných vláken. V porovnání s kevlarovým vláknem je jeho Youngův modul asi 2krát vyšší než u něj, nebobtná ani nebobtná v organických rozpouštědlech, kyselinách a zásadách a jeho odolnost proti korozi je vynikající. Uhlíkové vlákno je anorganické polymerní vlákno s obsahem uhlíku vyšším než 90 %. Mezi nimi se grafitová vlákna s obsahem uhlíku vyšším než 99 % nazývají grafitová vlákna. Mikrostruktura uhlíkových vláken je podobná umělému grafitu, což je struktura turbostratického grafitu.

Vzdálenost mezi vrstvami uhlíkových vláken je asi 3,39 až 3,42 A. Atomy uhlíku mezi rovnoběžnými vrstvami nejsou tak pravidelné jako grafit a vrstvy jsou spojeny van der Waalsovou silou. Struktura uhlíkových vláken je obvykle považována za složenou z dvourozměrných uspořádaných krystalů a otvorů a obsah, velikost a rozložení otvorů mají velký vliv na výkon uhlíkových vláken.

Když je pórovitost nižší než určitá kritická hodnota, nemá pórovitost žádný zřejmý vliv na interlaminární pevnost ve smyku, pevnost v ohybu a pevnost v tahu kompozitů z uhlíkových vláken. Některé studie poukázaly na to, že kritická poréznost, která způsobuje pokles mechanických vlastností materiálu, je 1%-4%. Když je obsah objemu pórů v rozmezí 0-4 %, interlaminární smyková pevnost se snižuje asi o 7 % na každé 1 % zvýšení obsahu objemu pórů. Prostřednictvím studia epoxidové pryskyřice z uhlíkových vláken a laminátů z uhlíkových vláken bismaleimidových pryskyřic bylo zjištěno, že když pórovitost překročí 0,9 %, interlaminární pevnost ve smyku se začne snižovat.