In base ai diversi precursori, le fibre di carbonio possono essere classificate in fibre di carbonio a base di poliacrilonitrile (PAN)-, fibre di carbonio a base di pece- e fibre di carbonio a base di viscosa-. Tra queste, le fibre di carbonio a base PAN- hanno visto un rapido sviluppo grazie al loro processo di produzione relativamente semplice, alla tecnologia di produzione matura e alle eccellenti proprietà meccaniche complete, che rappresentano circa il 90% delle fibre di carbonio ad alta-resistenza.
Fibra di carbonio a base di poliacrilonitrile-
La fibra di carbonio a base PAN- viene preparata da fibre di poliacrilonitrile (PAN) attraverso trattamenti di pre-ossidazione, carbonizzazione e grafitizzazione. Questo tipo di fibra ha un'elevata resistenza, molti gradi e un elevato volume di produzione (che rappresenta oltre il 90% della produzione totale di fibra di carbonio). Maggiore è il grado di ordine nella microstruttura della fibra, maggiori saranno la sua resistenza e il suo modulo. Ad esempio, il T800 ha un grado di ordine più elevato rispetto al T300 e anche la sua resistenza e il suo modulo sono più elevati. Maggiore è il grado di grafitizzazione, maggiore è il modulo elastico.
Fibra di carbonio a base di viscosa-
La fibra di carbonio a base di viscosa- è una fibra di cellulosa prodotta da cotone o altre fibre naturali. Si ottiene mediante decomposizione, carbonizzazione e trattamento di grafitizzazione a bassa-temperatura delle fibre di viscosa. La fibra di carbonio a base di viscosa- viene utilizzata principalmente in materiali resistenti all'ablazione-, materiali per l'isolamento termico e prodotti per il riscaldamento elettrico civile. Utilizza la sua porosità ben-sviluppata e facilmente controllabile per produrre prodotti in fibra di carbonio attivo. Anche se la fibra di carbonio a base di viscosa- rappresenta meno dell'1% della produzione totale di fibra di carbonio, le sue proprietà uniche la rendono insostituibile.
Fibra di carbonio a base di pece-
La fibra di carbonio a base di pece- viene preparata dalla pece come materia prima attraverso la filatura, il trattamento di non-fusione e la carbonizzazione. Presenta un'elevata grafitizzazione e un elevato orientamento, risultando in un modulo elastico più elevato rispetto alle fibre a matrice PAN. Ad esempio, il modulo elastico della fibra di carbonio a base di pece-prodotta dalla Nippon Steel Corporation del Giappone raggiunge i 784 GPa.
