Die Gasphasenoxidation wird typischerweise bei niedrigen oder hohen Temperaturen unter Verwendung von Luft, O2 oder sauerstoffhaltigen Gasen (wie Ozon und CO2) durchgeführt. Es zeichnet sich durch einfache Ausstattung, niedrige Kosten und geringe Umweltverschmutzung aus. Im Vergleich zur Oxidation in der flüssigen -Phase lässt sich die Oxidation in der gasförmigen -Phase industriell einfacher umsetzen, indem Bedingungen wie Zeit und Temperatur streng kontrolliert werden. Mit zunehmender Zeit und Temperatur ätzt die Oxidation jedoch Kohlenstofffasern, wodurch sich ihre Oberfläche vergrößert, aber auch ihre Zugfestigkeit beeinträchtigt wird. Daher ist eine genaue Kontrolle der Verarbeitungszeit und -temperatur erforderlich, um eine übermäßige Schädigung der Kohlenstofffasern und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials zu vermeiden.
Bei der Flüssigphasenoxidation werden Kohlenstofffasern in ein flüssiges Reaktionssystem gegeben, wodurch das Oxidationsmittel im flüssigen System mit den Kohlenstofffasern reagieren und dadurch die Kohlenstofffaseroberfläche ätzen kann. HNO3, KMnO4, NaOCl und NaClO3 sind häufig verwendete Oxidationsmittel. Im Vergleich zur Gasphasenbehandlung ist die Flüssigphasenbehandlung im Allgemeinen milder, verursacht keine übermäßige Lochfraßbildung und erfordert eine längere Verarbeitungszeit, wodurch sie sich für die Untersuchung der Mechanismen der Oberflächenbehandlung eignet.
Anodisieren, auch als elektrochemische Oxidation bekannt, ist eine Behandlungsmethode, bei der Kohlenstofffasern als Anode verwendet werden und ein Potenzial an die Kohlenstofffasern angelegt wird, um auf ihrer Oberfläche Sauerstoff zu erzeugen. Entstehender Sauerstoff ist hochreaktiv und kann Kohlenstofffasern oxidieren und ätzen. Zu den beim Anodisieren verwendeten Elektrolyten gehören hauptsächlich HNO3, H2SO4, NaCl, KNO3, NaOCl, NH4OH, NH4HCO3, NH4HS und NaOH. In der tatsächlichen Produktion wird NH4HCO3-Lösung aufgrund ihrer hohen Reaktionsgeschwindigkeit und schwachen Korrosivität häufig verwendet. Das Anodisieren bietet milde Reaktionsbedingungen, eine hohe Durchführbarkeit sowie eine schnelle und gleichmäßige Oxidation, wodurch es für die Produktion in großem Maßstab geeignet ist und daher häufig bei der Behandlung kommerzieller Kohlenstofffasern eingesetzt wird. In praktischen Anwendungen passen Bediener die endgültigen Eigenschaften der Kohlenstofffaser häufig an die Produktionsanforderungen an, indem sie die Art des Elektrolyten ändern oder den Strom anpassen.
