Karbonfiber, som er satt sammen av kombinasjoner av forskjellige materialer (fiber og harpiks), deres variabilitet og dermed tilpasningsevne, er sentralt for deres sjarm. Som en metallerstatning gir karbonfiberkompositter ti ganger styrken til stål. Karbonfiberprodusenter lager produkter som er like, men ikke identiske. Karbonfiber varierer i strekkmodul (eller stivhet målt som deformasjon under tøyning) og strekk-, trykk- og utmattingsstyrke.
PAN-basert karbonfiber er tilgjengelig i dag i lav modulus (mindre enn 32 millioner lbf/in² eller Msi), vanlig modulus (33 til 36 Msi), middels modulus (40 til 50 Msi), høy modulus (50 til 70 Msi) og ultrahøy modulus (70 til 140 Msi).
Enkelt sagt lages karbonfiber ved å forskyve organisk forløperfiber av assosiert grad i en inert atmosfære ved temperaturer høyere enn 982,22 °C. Produksjon av karbonfiber er imidlertid en avansert bedrift.

Polymerisering og spinning
Polymerisering
Prosessen begynner med en kjemisk sammensatt råvare som kalles en forløper, og som har den molekylære ryggraden til fiberen. I dag er omtrent 100 prosent av karbonfiberen som produseres laget av stoff- eller bekbaserte forløpere, men det meste kommer fra polyakrylonitril (PAN), laget av nitritt, og nitritt kommer fra industrikjemikaliene propan og ammoniakk.

Oksidasjon og karbonisering
Oksidasjon
Disse spolene lastes inn i kurven, og i løpet av den lengste produksjonsfasen, oksidasjonsfasen, føres PAN-fibrene gjennom en rekke dedikerte ovner. Før de går inn i det primære kjøkkenapparatet, blir PAN-fibrene mildnet til en tau eller et ark som kalles en varp. Kammertemperaturen varierer fra ca. 200 °C til 300 °C.

Overflatebehandling og dimensjonering
Overflatebehandling og dimensjonering
Det neste trinnet er avgjørende for fiberens ytelse, og i tillegg til forløperne, skiller det best en leverandørs produkt fra konkurrentenes produkter. Adhesjonen mellom den organiske matriseforbindelsen og dermed karbonfibrene er avgjørende for å forsterke kompositten. Gjennom hele karbonfiberproduksjonsprosessen utføres en overflatebehandling for å forbedre denne adhesjonen.
Publisert: 1. november 2018