Süsinikkiu kõige väärtuslikumad omadused on selle tugevus, jäikus ja kerge kaal. Süsinikkiud on valmistatud väga peentest kristallilistest süsinikkiududest "köisikutes", mis sisaldavad tuhandeid üksikuid filamente. Need lõngalaadsed kiud on kokku kootud erinevatest kangastest kangasteks. Kui süsinikkiust riide kihid ühendatakse süsinikkiust plaadiks või leheks, on süsinikkiust laminaat äärmiselt tugev. Kui tugev see siis on?
Süsinikkiu tugevus
Süsinikkiud on kaks korda jäigem ja viis korda tugevam kui teras. Kuigi süsinikkiud on tugevam ja jäigem kui roostevaba teras, on see kergem, mis muudab selle ideaalseks tootmismaterjaliks.
Süsinikkiu jäikuse ja tugevuse klassifitseerimine
Tõmbemoodul on määratletud kui "pinge (jõud pindalaühiku kohta) piki telge ja deformatsiooni suhe (deformatsiooni suhe algpikkusele) piki seda telge." Tuntud ka kui jäikus, tõmbemoodul võib ennustada materjali pikenemist või kokkusurumist seni, kuni pinge on materjali tõmbetugevusest madalam.
Süsinikkiud klassifitseeritakse kiudude tõmbemooduli alusel. Ingliskeelne mõõtühik on jõunaelad ristlõikepinna ruuttolli kohta, lühendina psi (või ksi tuhande psi ja MSI miljoni psi kohta). Seal on viis süsinikkiudude klassifikatsiooni: madal moodul, standardmoodul, keskmine moodul, kõrge moodul ja ülikõrge moodul.
| Süsinikkiu klass | Madal moodul | Standardmoodul | Vahemoodul | Kõrge moodul | Ülikõrge moodul |
| Tõmbemoodul GPa | <227 | 227 | 289 | 393 | 758 |
| Tõmbemoodul MSI | <33 | 33 | 42 | 57 | 110 |
Lamineeritud süsinikkiust epoksülehe või plaadi jäikus ja tugevus määratakse kindlaks:
Süsinikkiust materjali omadused
Kiudude paigutusgraafik (kiu suund, koe tüüp ja laminaadikihtide paksus)
Kiu/vaigu suhe
Tasakaalustatud sümmeetrilise 0/90° paigutusgraafiku tõmbemooduli hea hinnang oleks 10 MSi (70 GPA). Sama paigutuse tõmbetugevuse hea hinnang oleks 87 KSI (600 MPA).
Võrdluseks, terase tõmbemoodul on umbes 29 MSI (200 GPa) ja tõmbetugevus 61 KSI (420 MPA). Alumiiniumi tõmbemoodul on umbes 10 MSI (69 GPa) ja tõmbetugevus on 40 KSI (276 MPA)
Nagu allolevast tabelist näha, on süsinikkiust laminaadil kõrgeim eritõmbetugevus ja kõrgeim erijäikus
| Materjal | Tõmbemoodul GPa | Tõmbetugevus MPa | Tihedus g/cm3 | Spetsiifiline tõmbetugevus Pa m3/kg |
Spetsiifiline tõmbemoodul MPa m3/kg |
| Alumiinium | 69 | 276 | 2.7 | 102 | 25.5 |
| Teras | 200 | 420 | 7.9 | 53 | 25.3 |
| Süsinikkiust laminaat | 70 | 600 | 1.5 | 400 | 46.7 |
Ülikõrge mooduliga süsinikkiud on ligikaudu 3 korda jäigemad kui standardmoodul, kuid ei ole nii tugevad. Lisaks on süsinikkiul nii terase kui ka alumiiniumiga võrreldes paremad väsimuskindluse omadused. Samuti on süsinikkiud kombineerituna sobivate vaikudega ühed kõige korrosioonikindlamad materjalid turul.
