制作碳纖維的工藝主要包括原材料選擇、預(yù)氧化、碳化、石墨化以及表面處理和上漿等步驟。

首先是原材料選擇，常用的有聚丙烯腈（PAN）基纖維、瀝青基纖維和粘膠基纖維。其中，聚丙烯腈基纖維應(yīng)用最為廣泛；瀝青基纖維雖能制高性能碳纖維，但成本較高；粘膠基纖維因碳收率低，目前使用較少。

接著是預(yù)氧化環(huán)節(jié)，在空氣中將原材料纖維加熱到200 - 300℃，使纖維分子發(fā)生氧化、環(huán)化等反應(yīng)，形成耐熱梯形結(jié)構(gòu)，為后續(xù)碳化穩(wěn)定形態(tài)。

隨后進(jìn)行碳化，在惰性氣體保護(hù)下，將預(yù)氧化纖維加熱到1000 - 1500℃，讓非碳元素逸出，從而提高碳纖維的含碳量、強(qiáng)度和模量。

若需要更高性能，還會(huì)進(jìn)行石墨化，將碳化纖維在2000 - 3000℃下加熱，使碳分子排列更有序，進(jìn)一步提高模量。

最后是表面處理和上漿，表面處理增加表面活性和粗糙度，上漿則保護(hù)纖維表面、改善集束性和加工性能 。每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終碳纖維的質(zhì)量和性能有著重要影響。