Kohlenstofffasern werden durch kontrollierte Oxidation, Karbonisierung und Graphitierung von kohlenstoffreichen organischen Vorprodukten hergestellt, die bereits in Faserform vorliegen. Das gebräuchlichste Vorprodukt ist Polyacrylnitril (PAN), da es die besten Eigenschaften von Kohlenstofffasern aufweist, aber es können auch Fasern aus Pech oder Zellulose hergestellt werden. Durch Variation des Graphitierungsprozesses entstehen entweder hochfeste Fasern (bei ~2.600°C) oder Fasern mit hohem Modul (bei ~3.000°C), wobei es auch andere Typen dazwischen gibt. Nach der Formgebung werden die Kohlenstofffasern einer Oberflächenbehandlung unterzogen, um die Matrixbindung zu verbessern, und mit einer chemischen Schlichte versehen, die sie bei der Handhabung schützt.

Als die Kohlenstofffasern Ende der sechziger Jahre erstmals hergestellt wurden, lag der Preis für die grundlegende hochfeste Qualität bei etwa 200 £/kg. Bis 1996 war die jährliche Kapazität weltweit auf etwa 7.000 Tonnen gestiegen, und der Preis für die entsprechende (hochfeste) Qualität lag bei 15-40 £/kg. Kohlenstofffasern werden in der Regel nach dem Modulbereich gruppiert, in den ihre Eigenschaften fallen. Diese Bereiche werden üblicherweise als hochfest (HS), mittlerer Modulus (IM), hoher Modulus (HM) und ultrahoher Modulus (UHM) bezeichnet. Der Filamentdurchmesser der meisten Typen beträgt etwa 5-7 µm. Kohlenstofffasern haben die höchste spezifische Steifigkeit aller handelsüblichen Fasern, eine sehr hohe Zug- und Druckfestigkeit sowie eine hohe Korrosions-, Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit. Ihre Schlagzähigkeit ist jedoch geringer als die von Glas- oder Aramidfasern, wobei HM- und UHM-Fasern besonders spröde Eigenschaften aufweisen.

Veröffentlicht mit freundlicher Genehmigung von David Cripps, Gurit

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