沥青是热塑性物质，未经稳定化不能在氮气中碳化，这是因为沥青纤维在高温下不能保持纤维形状而会软化、熔融。在碳化前，必须氧化处理将其从热塑性变为热固性，氧化可以在气相和液相中进行。气体可以是氧气、臭氧、空气、氧/氮(40/60)混合气、no2、so2、so3及其他氧化气氛。
   液相可以是硝酸、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢等氧化性液体。氧化处理的方法很多，但最普遍的是空气氧化法，它可以降低成本和减少污染。氧化工艺的主要参数包括温度、时间、氧化剂含量及对纤维所加张力。氧化程度是氧含量、温度和时间的函数，而氧化程度直接影响着碳纤维的性能。从北京化工大学曾民教授研究组的研究结果，发现如氧化程度低，纤维在碳化时熔融；
我国碳纤维行业经过长期的自主研发，特别是自“十一五”以来，生产技术和工艺装备均取得重大突破，产业化步伐逐步加快，可基本满足体育休闲等民用领域的应用，初步满足国防军工、航空航天领域的急需。但与国际先进水平相比，我国碳纤维行业仍存在技术创新能力弱、工艺装备不完善、产品性能不稳定、生产成本高、低水平重复建设、高端品种产业化水平低、标准化建设滞后、下游应用开发严重不足等诸多问题。
碳纤维是由有机pan纤维经由一系列热处理转化而来的。碳纤维属于脆性材料，拉伸强度等机能受控于各类缺陷。因此，在一定意义上来讲，进步碳纤维的拉伸强度等机能就是采取技术措施减少缺陷数量、减小缺陷尺寸的过程。从碳纤维的缺陷产生可大致分为两类：一类是先天性缺陷，碳纤维是后天性缺陷，在预氧化、碳化等一系列后处理过程中产生。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程，质量的晋升涉及到方方面面。

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