Serat Karbon-berbasis Poliakrilonitril (berbasis PAN-): Serat karbon berbasis PAN-terbentuk dari poliakrilonitril melalui beberapa tahap: pemintalan, pra-oksidasi, dan karbonisasi. Teknologi untuk menyiapkan serat prekursor terutama mencakup fase produksi prekursor dan fase oksidasi dan karbonisasi selanjutnya. Dalam fase produksi prekursor, metode pemintalan dikategorikan menjadi pemintalan basah dan pemintalan basah jet kering, sedangkan produksi larutan polimerisasi diklasifikasikan menjadi proses satu-langkah dan dua-langkah. Pemintalan-jet basah kering adalah proses penting untuk-serat karbon berperforma tinggi-seperti kelas T1000-dan melibatkan ekstrusi bahan polimer melalui pemintal, yang memungkinkannya bergerak sebentar melalui celah udara, lalu merendamnya ke dalam wadah koagulasi. Serat ini mempunyai karakteristik kekuatan tinggi, kekakuan tinggi, bobot ringan, ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan sifat listrik spesifik; mereka menunjukkan kinerja tekan dan lentur yang sangat baik dan banyak digunakan dalam material komposit bertulang.
Serat Karbon-berbasis pitch: Serat karbon berbasis pitch-diproduksi menggunakan pitch minyak bumi atau pitch batubara sebagai bahan mentah, menjalani proses yang melibatkan pemurnian pitch, pemintalan, pra-oksidasi, dan karbonisasi atau grafitisasi. Nada prekursor diklasifikasikan menjadi dua jenis: isotropik dan anisotropik (mesofasa). Pitch isotropik biasanya dicairkan-ditiup atau dicairkan-dipintal menjadi serat cincang, sedangkan pitch mesofasa dapat dicairkan-dipintal menjadi serat kontinu, meskipun proses pemintalan untuk serat yang terakhir secara teknis lebih menantang. Biaya bahan baku untuk serat berbasis pitch-lebih rendah dibandingkan dengan serat karbon berbasis PAN-.
Serat Karbon-berbasis Rayon: Serat karbon-berbasis rayon berasal dari serat rayon-yang terutama terdiri dari selulosa-melalui proses yang melibatkan dehidrasi, pirolisis, dan karbonisasi selanjutnya.
Serat Karbon-Tahap Tumbuh Uap: Serat karbon-tahap tumbuh uap disintesis menggunakan bahan mentah seperti benzena atau metana, memanfaatkan logam transisi (misalnya, besi, kobalt, nikel), paduannya, atau senyawanya sebagai katalis, dan menggunakan gas hidrogen sebagai gas pembawa dalam atmosfer pereduksi.
Penelitian terhadap prekursor baru mencakup pengembangan prekursor serat karbon berbasis lignin dan bahan baku berbasis bio (seperti kopolimer akrilonitril/guanidin crotonate), dengan tujuan mengurangi biaya produksi atau meningkatkan kinerja.
Persiapan serat prekursor merupakan tahapan penting dalam produksi serat karbon, yang menghabiskan hampir setengah (sekitar 51%) dari total biaya produksi. Optimalisasi proses (seperti kontrol parameter wadah koagulasi dan rasio penarikan) sangat penting untuk sifat serat prekursor.
