Die Plasmabehandlung ist eine Modifizierungsmethode, die in der Forschung große Aufmerksamkeit erregt hat. Plasma ist eine ionisierte Mischung aus Ionen, Elektronen, freien Radikalen sowie angeregten Molekülen und Atomen, die mit der Faseroberfläche interagiert und hochreaktive Substanzen erzeugt. Abhängig von den Eigenschaften des verwendeten Gases können freie Radikale, Ionen und metastabile Substanzen erzeugt werden, die Ablations-, Vernetzungs- oder Oxidationsreaktionen auslösen. Typische Gase, die zur Plasmaerzeugung verwendet werden, sind Luft, O2, NH3, N2 und Ar.
Während des Plasmabehandlungsprozesses ätzt und verändert das Plasma die Oberflächenmorphologie der Faser und erhöht dadurch deren Rauheit. Durch Oxidation entstehen sauerstoffhaltige aktive funktionelle Gruppen, die die Aktivität der Faseroberfläche erhöhen. Dies verbessert die physikalische Interkalation und chemische Bindung zwischen der Faser und dem Polymer und stärkt so die Grenzflächenhaftung. Die Verwendung von mildem Plasma zur Behandlung von Materialien hat zwei Hauptvorteile: Erstens kann es in jeder Atmosphäre verwendet werden, beispielsweise in inerten, reduzierenden oder oxidierenden Atmosphären; Zweitens findet die Reaktion nur auf der Materialoberfläche statt und verändert die Gesamteigenschaften nicht wesentlich. Diese Behandlungsmethode ist einfach anzuwenden, hocheffizient, verursacht nur minimale Schäden an der Faser und erfordert keine Nachbehandlung. Es ist jedoch zeitkritisch. Die im Plasma behandelten Kohlenstofffasern müssen so schnell wie möglich mit der Polymermatrix verbunden werden.
