對(duì)于通過(guò)長(zhǎng)絲纏繞工藝制造的壓力容器，拉伸強(qiáng)度和拉伸模量是決定最終產(chǎn)品性能的主要參數(shù)。但是，在其他應(yīng)用中，例如層壓板結(jié)構(gòu)中，彎曲應(yīng)力是最常見(jiàn)的使用應(yīng)力。在彎曲模式下，無(wú)論是拉伸模式或壓縮模式，哪種強(qiáng)度低均會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，因此壓縮強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度一樣重要。

    由于在壓縮應(yīng)力下纖維會(huì)發(fā)生屈曲，因此在單絲碳纖維的壓縮強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，難度要比拉伸強(qiáng)度困難得多。目前通常采用循環(huán)法或反沖試驗(yàn)來(lái)測(cè)量單絲纖維的壓縮強(qiáng)度。目前影響碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）壓縮性能關(guān)鍵因素較多，但主要在于以下幾個(gè)方面：

    1、缺陷結(jié)構(gòu)

    壓縮強(qiáng)度的主要因素或破壞機(jī)理比拉伸強(qiáng)度的更為復(fù)雜。但有研究表明，隨著碳纖維拉伸強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度的提高，碳纖維復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度也有所提高（如圖1所示），因此，缺陷的存在也是影響碳纖維乃至其復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度的重要因素。

    2、微晶尺寸

    影響單絲纖維壓縮強(qiáng)度的另一個(gè)重要因素是微晶尺寸。一般大尺寸的微晶晶粒傾向于在壓縮應(yīng)力下剪切破壞，瀝青基碳纖維的微晶尺寸通常為10 nm甚至更大，而PAN基碳纖維的微晶尺寸在1-5 nm范圍內(nèi)，因此大尺寸的微晶晶粒致使瀝青基碳纖維的壓縮強(qiáng)度遠(yuǎn)低于PAN基碳纖維。

    而即使同樣基于PAN基碳纖維中，由于高模量碳纖維比中?；驑?biāo)準(zhǔn)模量碳纖維具有較大微晶尺寸的，因此高模量碳纖維的壓縮強(qiáng)度也相對(duì)較低。

    3、CFRP中纖維彎曲

    影響CFRP壓縮強(qiáng)度的另一個(gè)因素是纖維彎曲，即使碳纖維的壓縮強(qiáng)度很高，CFRP的壓縮強(qiáng)度也可能會(huì)受到限制。這是由于碳纖維會(huì)在CFRP中發(fā)生屈曲所致，這不是碳纖維排列的問(wèn)題，而是基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維的支撐。如圖2所示，降低測(cè)試溫度會(huì)增加CFRP的抗彎強(qiáng)度，并且破壞模式會(huì)從壓縮模式變?yōu)閺澢蚶炷Ｊ狡茐?。盡管材料和取向在所有測(cè)試溫度下都完全相同，但由于在較低的溫度下具有較高的壓縮強(qiáng)度，同時(shí)在較硬的樹(shù)脂中具有較高的支撐強(qiáng)度。

    綜上所述，標(biāo)準(zhǔn)模量和中等模量碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度主要是纖維屈曲，且其由基體樹(shù)脂的剛性決定。而在高模量碳纖維復(fù)合材料中，影響壓縮強(qiáng)度的主要因素是高模碳纖維的壓縮強(qiáng)度，而這又主要取決于纖維本身的微晶尺寸。因此，減小晶粒尺寸并保持晶粒取向是提高高模碳纖維壓縮強(qiáng)度的有效途徑。比如，離子注入在提高高模碳纖維的壓縮強(qiáng)度方面是有效的，但這種方法還不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。