對于通過長絲纏繞工藝制造的壓力容器，拉伸強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)力是最常見的使用應(yīng)力。在彎曲模式下，無論是拉伸模式或壓縮模式，哪種強度低均會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，因此壓縮強度與拉伸強度一樣重要。

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

    1、缺陷結(jié)構(gòu)

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

    2、微晶尺寸

    影響單絲纖維壓縮強度的另一個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度也相對較低。

    3、CFRP中纖維彎曲

    影響CFRP壓縮強度的另一個因素是纖維彎曲，即使碳纖維的壓縮強度很高，CFRP的壓縮強度也可能會受到限制。這是由于碳纖維會在CFRP中發(fā)生屈曲所致，這不是碳纖維排列的問題，而是基體樹脂對碳纖維的支撐。如圖2所示，降低測試溫度會增加CFRP的抗彎強度，并且破壞模式會從壓縮模式變?yōu)閺澢蚶炷Ｊ狡茐摹１M管材料和取向在所有測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度，同時在較硬的樹脂中具有較高的支撐強度。

    綜上所述，標(biāo)準(zhǔn)模量和中等模量碳纖維增強復(fù)合材料的壓縮強度主要是纖維屈曲，且其由基體樹脂的剛性決定。而在高模量碳纖維復(fù)合材料中，影響壓縮強度的主要因素是高模碳纖維的壓縮強度，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度的有效途徑。比如，離子注入在提高高模碳纖維的壓縮強度方面是有效的，但這種方法還不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。