La fibre de carbone subit une carbonisation à haute-température (supérieure à 1 000 degrés) dans un environnement de gaz inerte pendant la fabrication. Ce processus implique la libération d'éléments non carbonés (tels que l'oxygène et l'azote) et le réarrangement des atomes de carbone, entraînant une structure de graphite désordonnée. La surface devient relativement lisse, dépourvue de groupes fonctionnels actifs, présentant ainsi une inertie et une faible réactivité. En tant que fibre de renforcement dans les matériaux composites, la mauvaise adhérence entre la fibre de carbone et le polymère, ainsi qu'une faible liaison interfaciale, conduisent à une faible résistance au cisaillement interlaminaire dans les composites à matrice polymère renforcée de fibres, affectant leurs applications. L'amélioration de la surface de la fibre ou des propriétés interfaciales entre la fibre de carbone et le polymère est cruciale pour obtenir des composites à matrice polymère renforcée de fibre de carbone-hautes performances-.
Les fibres de carbone subissent généralement un traitement de surface (tel qu'une anodisation) et un encollage avant de quitter l'usine. Certains chercheurs traitent en outre la surface de la fibre de carbone pour augmenter sa rugosité de surface et ses groupes polaires, améliorant ainsi son affinité avec le polymère. Actuellement, les méthodes de modification de surface des fibres de carbone comprennent principalement le traitement d'oxydation, le traitement de revêtement de surface, le traitement au plasma, le traitement de greffage de surface, le traitement aux rayons gamma- et le traitement par ultrasons.
