Basierend auf den verschiedenen Vorläufern können Kohlenstofffasern in Kohlenstofffasern auf Basis von Polyacrylnitril (PAN)-, Kohlenstofffasern auf Pechbasis- und Kohlenstofffasern auf Viskose-Basis eingeteilt werden. Unter diesen haben PAN--basierte Kohlenstofffasern aufgrund ihres relativ einfachen Herstellungsprozesses, ihrer ausgereiften Produktionstechnologie und hervorragenden umfassenden mechanischen Eigenschaften eine schnelle Entwicklung erlebt und machen etwa 90 % der hochfesten Kohlenstofffasern aus.
Kohlenstofffaser auf Polyacrylnitril--Basis
Kohlenstofffasern auf PAN--Basis werden aus Polyacrylnitril (PAN)-Fasern durch Vor-Oxidations-, Karbonisierungs- und Graphitisierungsbehandlungen hergestellt. Dieser Fasertyp zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit, viele Qualitäten und ein hohes Produktionsvolumen aus (mehr als 90 % der gesamten Kohlenstofffaserproduktion). Je höher der Ordnungsgrad in der Mikrostruktur der Faser ist, desto höher sind ihre Festigkeit und ihr Modul. T800 hat beispielsweise einen höheren Ordnungsgrad als T300 und auch seine Festigkeit und sein Modul sind höher. Je höher der Graphitisierungsgrad, desto höher ist der Elastizitätsmodul.
Viskose-basierte Kohlefaser
Viskose-basierte Kohlenstofffasern sind Zellulosefasern, die aus Baumwolle oder anderen Naturfasern hergestellt werden. Es wird durch Zersetzung, Karbonisierung und Graphitisierungsbehandlung von Viskosefasern bei niedrigen Temperaturen gewonnen. Kohlenstofffasern auf Viskose--Basis werden hauptsächlich in ablationsbeständigen Materialien, Wärmedämmmaterialien und zivilen Elektroheizprodukten verwendet. Es nutzt seine gut entwickelte und leicht kontrollierbare Porosität zur Herstellung von Aktivkohlefaserprodukten. Obwohl Kohlenstofffasern auf Viskose--Basis weniger als 1 % der gesamten Kohlenstofffaserproduktion ausmachen, sind sie aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften unersetzlich.
Kohlenstofffaser auf Pech--Basis
Pech-Kohlenstofffasern werden aus Pech als Rohmaterial durch Spinnen, Nicht-Schmelzbehandlung und Karbonisierung hergestellt. Es weist eine hohe Graphitisierung und hohe Orientierung auf, was zu einem höheren Elastizitätsmodul als PAN-Matrixfasern führt. Beispielsweise erreicht der Elastizitätsmodul von Kohlenstofffasern auf Pechbasis, die von der japanischen Nippon Steel Corporation hergestellt werden, bis zu 784 GPa.
