4、纺丝工艺
（1）湿法纺丝：是将纺丝溶液经过滤、脱泡后，通过计量泵精确计量后进入浸泡在凝固浴中的喷丝头，然后溶液从喷丝头挤出，直接进入凝固浴进行凝固，在凝固浴的作用下，细流内的溶剂与凝固浴进行双扩散，在凝固浴中形成丝条的纺丝方法。但随着牵伸速度的提高，在喷丝孔处容易产生断丝，要为了保证原丝的质量，湿法纺丝速度一直难以提高，且湿法纺丝后的原丝表面有显著的沟槽。
2）干喷湿纺：是将干法纺丝和湿法纺丝的纺丝工艺的特点结合起来发展起来的新一代纺丝方法，纺丝液从喷丝孔出来后先经过干段空气层或氮气层后才进入凝固液中进行凝固。干喷湿纺相比于湿法纺丝成型机理增加了在空气层，在空气层中纺丝溶液发生一系列的物理变化，表面形成一层致密的薄层，阻止大孔洞的形成，得到更加均匀的纤维丝束，同时还可以进行高倍拉伸，易于制备更高强度原丝。
表7：中国主要碳纤企业生产工艺
（二）预氧化工艺
PAN原丝是线性分子链，其耐热性能较差，直接在高温下碳化容易分解，不容易制备碳纤维，若直接碳化会使原丝在高温下分解，得不到理想的产物，故需进行预氧化处理，即在一定温度180°C至300°C含氧条件下加热原丝，使得热朔性聚丙烯腈线性大分子转化为非热朔性梯形结构，提高其热稳定性，再经高温处理得到产品碳纤维。
预氧化过程是制造高性能碳纤维的重要中间过程，起到承前启后的作用，作为由原丝转化为碳丝的重要桥梁。
（三）碳化工艺
碳化是碳纤维形成的主要阶段，此工艺过程让PAN预氧丝处于惰性气氛中，从400℃逐步加热到1600℃，经过低温碳化400-1000℃和高温碳化1000-1600℃两个区域，在此温度中，预氧丝中的 N、H、O 等非碳元素从纤维中释放出来，在碳化过程中施加一定牵伸张力，从而可以优化碳分子的结晶，以生产出含碳量超过90％的碳纤维，具备强抗拉特性。
碳纤维与高模碳纤维（又称：石墨纤维）区别在于前者是在约1000-1600℃下碳化的纤维，其碳含量为93%至95%，而后者在1900-2480°C时被石墨化，碳元素含量超过99%。
高模量和超高模量碳纤维成本相对较高的部分原因是停留时间的长短和高温炉中必须达到的温度。预氧化处理时间以小时为单位，但碳化时间要短一个数量级，以分钟为单位。纤维经过碳化后，重量会显著下降，并使直径缩小。
（四）表面处理及上浆工艺
制备高性能的碳纤维复合材料，需要对碳纤维的表面进行处理，以提高纤维和树脂之间的结合力。表面处理工艺主要为电解、水洗、上胶、干燥等过程。其中电解液的选择、上胶 剂的选择对碳纤维复合材料的性能有较大的影响。
随后的工序是上浆处理，一般上浆剂占碳纤维重量的0.5%至5%，可在处理和加工（例如编织）过程中保护碳纤维成为中间产品。上浆还可以将细丝束缚在各个丝束中，以减少起毛，提高可加工性并增加纤维与基体树脂之间的界面剪切强度。上浆干燥结束后，漫长的碳纤维制备过程就完成了。
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