碳纤维复合材料有优良的抗疲劳性能, 在长期的动态疲劳后仍能保持较高的强度, 是震动场合, 如铁路、公路、桥梁建筑的理想材料。截取1 段碳纤维拉挤复合材料,两端连接在高频疲劳试验机上测试其抗疲劳性能和接头的可靠性。碳纤维复合材料的疲劳条件及性能如下:最大应力650MPa ;应力比0.375 ;加载频率90Hz;疲劳次数1 000万次;初始强度1 950MPa ;疲劳后强度1 750MPa ;强度保留率90%。可以看出, 碳纤维拉挤复合材料表现出优异的耐疲劳性能, 在1 000万次的高频高应力比动态疲劳后, 拉伸强度保留率可以保持在90 %, 表现出比钢质材料更宽的应力范围。

单向碳纤维复合材料在受到拉力时, 载荷主要由碳纤维承担, 而碳纤维具有良好的抗疲劳性。疲劳是由原子滑移的积累所致, 碳纤维的基本结构是碳六角网面的积层体, 所受到的拉力被均匀分布到每一类石墨层面,层面上所受的力由六角网面的碳原子平均承担,受力后的层间滑移并不影响积层体的微晶结构。所以碳纤维拉挤复合材料在长期的动态疲劳后仍能保持较高的强度。