碳纖維是一種超硬材料，硬度比普通鋼高10倍，僅次于金剛石。

碳纖維是由含碳量極高的有機(jī)聚合物纖維沿纖維束方向堆積而成。但目前公認(rèn)的高硬度和超強(qiáng)抗剪切性，并不完全是材料特性帶來(lái)的。決定性因素之一是臨界間隙。當(dāng)纖維間的堆素，那就是臨界空隙。

纖維與纖維之間的堆砌在低于某個(gè)臨界值時(shí)，之間的纖維孔隙指數(shù)會(huì)決定纖維的硬度，抗剪切力和抗拉伸力。引起材料力學(xué)性能下降的臨界孔隙率是1%-4%。

孔隙體積含量在0-4%范圍內(nèi)時(shí)，孔隙體積含量每增加1%，層間剪切強(qiáng)度大約降低7%。并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，并顯著降低了層合板中層間界面的面積。當(dāng)材料受力時(shí)，易沿層間破壞，這也是層間剪切強(qiáng)度對(duì)孔隙相對(duì)敏感的原因。