Karbon elyaf üretimi, karbon elyafı takviyeli plastik (CFRP) oluşturma işlemidir. Karbon fiberden üretilen ürünler, herhangi bir malzemenin en yüksek mukavemet ve ağırlık oranlarından birini sunar ve ayrıca üstün termal ve iletken özellikler sunar. Bu yüksek mukavemet ve düşük ağırlık, karbon elyaf üretimini havacılık, denizcilik ve spor malzemeleri endüstrilerinde popüler bir seçenek haline getirmektedir. Bazı karbon fiber malzemelerin karışımları da grafit olarak adlandırılabilir.
Karbon elyaf üretim süreci, üreticilerin hammaddeleri ince karbon şeritleri halinde işlemesiyle başlar. Düşük kaliteli karbon elyaf ürünler yapmak için kullanılan bir katran katranı veya zift ile başlarlar. Yüksek kaliteli ürünler için, üreticiler propilen ve amonyaktan oluşan bir baz poliakrilonitril malzemesi ile başlar. Bu baz malzemenin birçok kez ısıtılmasından sonra, yapıları çarpıcı biçimde değiştirir. Sonunda, malzeme bir karbon molekülleri zincirine dönüşür ve diğer tüm moleküller düşer.
Bu karbon molekülleri kimyasallarla harmanlanır ve ıslak eğirme olarak bilinen bir işleme tabi tutulur. Islak eğirme sırasında, sıvı karbon karışımı, çok sayıda küçük delik içeren bir eğirici olarak bilinen bir kalıptan geçer. Topaç malzemeyi uzun, ince karbon lifleri oluşturur. Bu filamentleri epoksi veya diğer reçineler ile harmanlayarak, üreticiler CFRP üretebilir.
Karbon elyaf üretimi oldukça hassastır ve üretim sırasındaki küçük bir değişiklik bile ürünün kalitesini etkileyebilir. Her bir karbon elyaf üretim tesisi, bu imalat süreci boyunca kendine özgü temel malzeme, kimyasal madde ve sıcaklık aralığı karışımını kullanır. Bu, bir üreticiden diğerine karbon fiber malzemeler arasında ince farklara yol açmaktadır.
Üreticiler karbon elyafı çeşitli üretim işlemlerini kullanarak çeşitli ürünlere dönüştürürler. Tek tek parçaları dökmek için cam elyafı veya metal kalıpları oluşturabilirler. Eritilmiş karbon fiber takviyeli plastikler, çoğunlukla, kalıplama işlemi sırasında ilave güç ve stabilite için ağ örtüleri ile kaplanır. Şirketler ayrıca farklı şekiller oluşturmak için erimiş karbon fiber plastikleri bir çelik kalıp içinden geçirebilirler.
20. yüzyılın ortalarında buluşundan bu yana, uçak, tekne ve otomobil üretmek için karbon elyaf üretimi kullanılmıştır. O zamandan beri, bisiklet, tenis raketi ve altın kulüpleri gibi spor malzemeleri üretmek için de yaygın olarak kullanılmaktadır. 21. yüzyılın başlarında, rüzgar enerjisi endüstrisi, büyük ölçekli rüzgar türbinleri yapmak için kullanılan dünyanın en büyük karbon elyafı tüketicisi haline gelmişti.
