Der Kohlefaser-Sandwich-Verbundwerkstoff besteht aus drei Teilen. Die äußerste Schicht ist die Haut, die aus hochfestem und hochmoduligem Kohlefasermaterial besteht. Die Mitte ist das Sandwichmaterial. Das Sandwichmaterial besteht im Allgemeinen aus zwei Arten von Schaum und Waben, die eine angemessene Abschnittsunterstützung bieten können. Das Kohlefaser-Sandwich-Verbundmaterial selbst kann als Strukturteil verwendet werden oder aus Strukturteilen mit geringem Gewicht und hoher Festigkeit zusammengesetzt werden. Es bietet die Vorteile einer guten Haltbarkeit, einer starken Plastizität und einer guten Isolationsleistung.

In der Sandwichstruktur weist das Wabensandwichmaterial ein geringeres Gewicht und einen höheren Kompressionsmodul auf. Es wird von Flugzeugherstellern bevorzugt und ist ein Sandwichmaterial, das häufig in verschiedenen Leichtbaustrukturen eingesetzt wird. Beispielsweise bestehen bis zu 46 % der Oberfläche des Boeing 757/767-Flugzeugs aus einer Waben-Sandwichstruktur. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass Wasser und Wasserdampf relativ leicht in das Innere der Wabenkernschicht eindringen können, wenn die Wabensandwichstruktur während des Gebrauchs Risse und Hohlräume aufweist, und die Wartungskosten relativ hoch sind.

Polymethacrylimid (PMI)-Schaum hat ein geringes Gewicht und eine hohe Härte. Mit Methacrylsäure (MAA) und Methacrylsäure (MAA) und Methacrylnitril (MAN)-Copolymer als Kollektiv, stabilen chemischen Eigenschaften, hoher Wärmeformbeständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften ist es die erste Wahl für Hochleistungs-Verbundkerne mit Sandwichstruktur Material. PMI-Schaum ist mit verschiedenen Harzsystemen gut kompatibel und kann mit duroplastischen Harzklebstoffen fest verbunden werden. Völlig geschlossene Zellen, hohe Wärmeformbeständigkeit, gute Wärmebeständigkeit, isotroper PMI-Schaum und hohe spezifische Festigkeit, leicht zu bearbeiten und zu schneiden.

In Luft- und Raumfahrtanwendungen ist das Schaumkernmaterial, das in Sandwichstrukturen aus Kohlefaserverbundwerkstoffen verwendet wird, meist PMI. Darüber hinaus werden im Schienenverkehr üblicherweise Sandwichstrukturen im Fahrzeugbau eingesetzt, um den Energieverbrauch von Automobilen zu senken. Kohlefaserverbund-Sandwichstrukturen, die in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienenverkehr eingesetzt werden, sind gefährlichen Situationen ausgesetzt, wie z. B. einem Aufprall bei hoher Geschwindigkeit, und reduzieren gleichzeitig das Gewicht. Der durch Hochgeschwindigkeitskollisionen zwischen Objekten verursachte lokale Kollaps zerstört die Gesamtkonfiguration der Sandwichstruktur. Durch die Verwendung von PMI-Verbundwerkstoffen aus Kohlefaser lässt sich nicht nur ein geringes Gewicht erzielen, sondern auch Stößen und anderen Bedingungen standhalten.

Sandwichplatten aus Kohlenstofffaser-PMI-Schaum haben eine 100 % geschlossenzellige Struktur und sind isotrop. Im Vergleich zu Wabenplatten aus Kohlefaser weisen sie eine bessere Biegefestigkeit auf und können die letztendliche Tragfähigkeit von Strukturteilen deutlich verbessern. Es nimmt Oberflächenkontakt an und verfügt über eine gute Kompressions-Kriechfähigkeit. Der kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoff als Haut kann die seitliche Verformung des Kernmaterials besser eindämmen, wodurch die Festigkeit und Steifigkeit des Bauteils deutlich verbessert wird und die beiden Materialien ihre jeweiligen Vorteile voll ausspielen können.