탄소섬유는 주로 폴리아크릴니트릴이라는 고분자를 고온에서 열처리해 탄소 원자로만 구성된 섬유로 만드는 방식으로 제작됩니다. 이과정에서 고온에서 불순물을 제거하고 섬유를 정렬시켜 높은 강도와 강성을 갖추게 됩니다. 이렇게 만들어진 탄소섬유는 에폭시 수지 같은 소재와 결합해 탄소 섬유 복합체로 제작되며, 가볍고 강한 특성 덕에 항공, 자동차, 스포츠 장비 등에 널리 사용됩니다.
탄소섬유는 주로 유기 섬유인 피치나 폴리아크릴로니트릴 기반의 원료를 고온에서 열처리하여 제작됩니다. 이 과정은 크게 세 단계로 나눠지며 첫 번째는 원료 섬유를 산화시켜 안정화시키는 과정이고 두 번째는 섬유를 고온에서 탄화시켜 탄소를 중심으로 한 구조로 변화시키는 열처리 과정입니다. 마지막으로 고온에서의 처리를 거친 섬유는 탄소 원자가 배열된 결정 구조를 가지게 되어 높은 강도와 경량 특성을 얻게 됩니다. 탄소섬유의 성질을 더욱 향상시키기 위해 이를 수지와 결합하여 복합재로 만든 후 다양한 분야에 활용됩니다. 특히 항공우주나 스포츠 장비 분야에서는 경량화와 높은 강도 덕분에 우수한 성능을 발휘하며 자전거 프레임, 항공기 부품, 자동차 부품 등에서 중요한 역할을 합니다.