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碳纤维是一种超级硬的材料，比普通钢硬十倍，硬度仅次于金刚石。下面说说它的门道：

1、碳纤维的构成：它其实是用含碳量超高的有机高分子纤维，像搭积木一样沿着纤维方向一层层堆起来的。不过它为啥这么硬、抗剪切能力这么强，其实不完全靠材料本身。关键因素是“临界空隙”——当纤维之间堆砌的空隙低于某个临界值时，这些空隙的大小和数量会直接决定纤维的硬度、抗剪切力和抗拉伸能力。

2、为啥硬度会掉？材料性能变差是因为空隙太多。当空隙体积占比在1%-4%之间时，每增加1%的空隙，材料层与层之间的剪切强度就会暴跌约7%。而且空隙越多，空隙本身也会越大，导致层与层之间的接触面积明显减少。这样材料受力时，更容易在层与层之间被撕裂，这也是为啥层间剪切强度对空隙特别敏感的原因。