Verðmætustu eiginleikar koltrefja eru styrkur, stífleiki og léttur. Koltrefjar eru gerðar úr mjög fíngerðum, kristalluðum kolefnisþráðum í „togum“ sem innihalda þúsundir einstakra þráða. Þessir garnlíkir þræðir eru ofnir saman í dúk úr ýmsum vefnaði. Þegar lög af koltrefjaklút eru tengd saman, í koltrefjaplötu eða lak, er koltrefjalagskiptið mjög sterkt. Svo hversu sterkt er það?
Styrkur koltrefja
Koltrefjar eru tvöfalt stífari og fimm sinnum sterkari en stál. Þótt það sé sterkara og stífara en ryðfríu stáli, eru koltrefjar léttari, sem gerir það að tilvalið framleiðsluefni.
Flokkun á stífni og styrk koltrefja
Togstuðull er skilgreindur sem "hlutfall álags (krafts á flatarmálseiningu) meðfram ás á móti tognun (hlutfall aflögunar yfir upphafslengd) meðfram þeim ás." Einnig þekktur sem stífleiki, togstuðull getur spáð fyrir um lengingu eða þjöppun efnis svo framarlega sem álagið er lægra en togstyrkur efnisins.
Koltrefjar eru flokkaðar út frá togstuðul trefjanna. Enska mælieiningin er pund af krafti á hvern fertommu þversniðsflatarmáls, skammstafað sem psi (eða ksi fyrir þúsund psi og MSI fyrir milljón psi). Það eru fimm flokkanir á koltrefjum: lágur stuðull, venjulegur stuðull, millistuðull, hár stuðull og ofurhár stuðull.
| Koltrefjaflokkur | Lágur stuðull | Standard Modulus | Millistig | Hár stuðull | Ofurhár stuðull |
| Togstuðull GPa | <227 | 227 | 289 | 393 | 758 |
| Togstuðull MSI | <33 | 33 | 42 | 57 | 110 |
Stífleiki og styrkur lagskiptrar koltrefja epoxýplötu eða plötu eru ákvörðuð af:
Eiginleikar koltrefja efnisins
Uppsetningaráætlun trefjanna (leiðing trefja, vefnaðargerð og þykkt lagskipt laganna)
Hlutfall trefja/resíns
Gott mat á togstuðul fyrir jafnvægi, samhverfa, 0/90deg uppsetningaráætlun væri 10 MSi (70 GPA). Gott mat á togstyrk fyrir sömu uppsetningu væri 87 KSI (600 MPA).
Til samanburðar má nefna að stál hefur togstuðul upp á um 29 MSI (200 GPa) og togstyrk upp á 61 KSI (420 MPA ). Togstyrkur áls er um 10 MSI (69 GPa) og togstyrkur er 40 KSI (276 MPA)
Eins og sjá má af töflunni hér að neðan hefur koltrefjalagskipt hæsta sértæka togstyrk og hæsta sérstaka stífleika
| Efni | Togstuðull GPa | Togstyrkur MPa | Þéttleiki g/cm3 | Sérstakur togstyrkur Pa m3/kg |
Sérstakur togstuðull MPa m3/kg |
| Ál | 69 | 276 | 2.7 | 102 | 25.5 |
| Stál | 200 | 420 | 7.9 | 53 | 25.3 |
| Koltrefja lagskipt | 70 | 600 | 1.5 | 400 | 46.7 |
Ofurhár kolefnistrefjar eru um það bil 3 sinnum stífari en venjulegir stuðullar en eru ekki eins sterkir. Að auki hafa koltrefjar yfirburða þreytuþolseiginleika í samanburði við bæði stál og ál. Einnig, þegar þau eru sameinuð með viðeigandi kvoða, eru koltrefjar meðal tæringarþolnustu efna á markaðnum.
