Koolstofvezelbuis is een materiaal met hoge sterkte, lichtgewicht en hoge temperatuurbestendigheid, met uitstekende mechanische eigenschappen en corrosieweerstand, dat veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector, sportuitrusting en andere gebieden. De sterkte en hoge temperatuurbestendigheid van koolstofvezelbuizen zullen hieronder in detail worden besproken.
Allereerst hebben koolstofvezelbuizen een hoge sterkte. Vanuit mechanisch oogpunt wordt de sterkte ervan voornamelijk bepaald door de sterkte van de vezel zelf en de hechtsterkte tussen de vezels. Koolstofvezel wordt gemaakt op basis van pure koolstofvezel of vezels gemengd met andere carbiden, die een extreem hoge sterkte en stijfheid hebben. Onder hen kan de sterkte van pure koolstofvezel meer dan 3000 MPa bereiken, wat groter is dan die van veel metalen materialen. Koolstofvezelbuizen zijn gemaakt van vele vezelfilamenten die zijn gevlochten en vervolgens verwerkt door harsimpregnering en warmte-uitharding, en deze vezelweefstructuur is ontworpen om koolstofvezelbuizen een hoge sterkte en stijfheid te geven. Tegelijkertijd kan de sterkte van de koolstofvezelbuis tijdens het productieproces worden aangepast via verschillende vezelweefmethoden en -lagen om aan de eisen van verschillende toepassingsscenario's te voldoen. Koolstofvezelbuizen zijn veel sterker dan traditionele materialen zoals staal en aluminium, dus worden ze steeds vaker gebruikt in de lucht- en ruimtevaart.
Ten tweede is de koolstofvezelbuis goed bestand tegen hoge temperaturen. Omdat de vezelsamenstelling van pure koolstofvezel pure koolstof is, heeft het een extreem hoog smeltpunt en een hoge temperatuurbestendigheid. Over het algemeen kan de hoge temperatuurbestendigheid van koolstofvezelbuizen meer dan 300 graden bereiken, wat veel hoger is dan die van veel metalen materialen. Bovendien heeft de hars die wordt gebruikt bij het harsimpregnatie- en warmte-uithardingsproces over het algemeen een hoge temperatuurbestendigheid, wat de hoge temperatuurbestendigheid van koolstofvezelbuizen verder verbetert. De koolstofvezelbuis heeft een goede stabiliteit in de omgeving met hoge temperaturen en is niet gemakkelijk te vervormen, te ontgommen en te verouderen. Daarom worden koolstofvezelbuizen veel gebruikt in velden die bestand moeten zijn tegen omgevingen met hoge temperaturen, zoals luchtvaartonderdelen en motoronderdelen van ruimtevaartvoertuigen.
Naast sterkte en hoge temperatuurbestendigheid hebben koolstofvezelbuizen nog vele andere uitstekende eigenschappen. Allereerst hebben koolstofvezelbuizen een lagere dichtheid en zijn ze licht van gewicht. Vergeleken met metalen buizen hebben koolstofvezelbuizen een dichtheid van ongeveer 1,{1}}.0g/cm³, wat slechts ongeveer een kwart uit staal en ongeveer de helft uit aluminium bestaat, dus het gewicht van het geheel structurele deel kan aanzienlijk worden verminderd. Ten tweede heeft de koolstofvezelbuis een goede corrosieweerstand. In tegenstelling tot metalen materialen, die gevoelig zijn voor corrosie, zijn koolstofvezelbuizen ongevoelig voor de meeste chemicaliën en worden ze niet gemakkelijk beschadigd door corrosie en oxidatie. Ten slotte hebben koolstofvezelbuizen ook een uitstekende levensduur tegen vermoeiing en slagvastheid. In de complexe stressomgeving kan de koolstofvezelbuis nog steeds een goede prestatiestabiliteit behouden en is hij niet gevoelig voor vermoeidheidsschade en breuk. Tegelijkertijd heeft de koolstofvezelbuis ook een goed energieabsorptievermogen, dat de impactkracht effectief kan absorberen en de schade bij een ongeval kan verminderen.
