Углеродное волокно подвергается высокотемпературной-карбонизации (более 1000 градусов) в среде инертного газа во время производства. Этот процесс включает высвобождение не-углеродных элементов (таких как кислород и азот) и перестановку атомов углерода, что приводит к неупорядоченной структуре графита. Поверхность становится относительно гладкой, лишенной активных функциональных групп, что приводит к инертности и низкой реакционной способности. В качестве армирующего волокна в композиционных материалах плохая адгезия между углеродным волокном и полимером, а также слабая межфазная связь приводят к низкой межслойной прочности на сдвиг в композитах с полимерной матрицей, армированных волокном, что влияет на их применение. Улучшение поверхности волокна или межфазных свойств между углеродным волокном и полимером имеет решающее значение для получения высокоэффективных-композитов с полимерной матрицей, армированных углеродным волокном-.
Углеродные волокна обычно проходят поверхностную обработку (например, анодирование) и калибровку перед отправкой с завода. Некоторые исследователи дополнительно обрабатывают поверхность углеродного волокна, чтобы увеличить его шероховатость и количество полярных групп, тем самым улучшая его сродство с полимером. В настоящее время методы модификации поверхности углеродных волокон в основном включают окислительную обработку, обработку поверхностным покрытием, плазменную обработку, обработку поверхностной прививки, обработку гамма-лучами и ультразвуковую обработку.
