Вуглецеві волокна на основі поліакрилонітрилу (PAN-): вуглецеві волокна на основі PAN- утворюються з поліакрилонітрилу за допомогою декількох етапів: прядіння, попереднього-окислення та карбонізації. Технологія приготування вихідних волокон в першу чергу охоплює фазу виробництва прекурсорів і наступні фази окислення та карбонізації. На етапі виробництва прекурсорів методи прядіння поділяються на мокре прядіння та сухе-струменеве мокре прядіння, тоді як виробництво полімеризаційного розчину класифікується на одно-та дво-етапні процеси. Сухе{10}}струменеве вологе прядіння є критично важливим процесом для високо{11}}вуглецевих волокон-таких як клас T1000-і передбачає екструдування полімерного розчину через фільеру, що дозволяє йому коротко пройти через повітряний зазор, а потім занурює його в коагуляційну ванну. Ці волокна характеризуються високою міцністю, високою жорсткістю, малою вагою, стійкістю до високих-температур, стійкістю до корозії та специфічними електричними властивостями; вони демонструють відмінні показники на стиск і згин і широко використовуються в армованих композитних матеріалах.
Вуглецеві волокна-на основі пеку: вуглецеві волокна-на основі пеку виготовляються з використанням нафтового або кам’яновугільного пеку як сировини, піддаючись процесу, що включає рафінування пеку, прядіння, попереднє-окислення та або карбонізацію, або графітизацію. Попередник пека поділяється на два типи: ізотропний і анізотропний (мезофазний). Ізотропний пек зазвичай видувають-з розплаву або-розплавляють у рубані волокна, тоді як мезофазний пек можна сформувати з розплаву-в безперервні волокна, хоча процес прядіння останніх є технічно складнішим. Вартість сировини для волокон на основі пеку нижча, ніж для вуглецевих волокон на основі PAN-.
Вуглецеві волокна-на основі району. Вуглецеві волокна-на основі району отримують із штучних волокон-, які складаються в основному з целюлози-через процес, що включає дегідратацію, піроліз і подальшу карбонізацію.
Вуглецеві волокна, вирощені в-паровій фазі: вуглецеві волокна, вирощені в-паровій фазі, синтезуються з використанням таких сировинних матеріалів, як бензол або метан, із застосуванням перехідних металів (наприклад, заліза, кобальту, нікелю), їхніх сплавів або сполук як каталізаторів, а також використанням водню як газу-носія у відновній атмосфері.
Дослідження нових прекурсорів включає розробку прекурсорів вуглецевого волокна-на основі лігніну та біо{1}}сировини (таких як сополімери акрилонітрилу/гуанідин-кротонату) з метою зниження виробничих витрат або підвищення продуктивності.
Підготовка волокон-попередників є критичною стадією у виробництві вуглецевого волокна, на яку припадає майже половина (приблизно 51%) загальних витрат на виробництво. Оптимізація процесу (наприклад, контроль параметрів коагуляційної ванни та коефіцієнта витягування) має вирішальне значення для властивостей волокна-попередника.
