在PAN基CF生产过程中，严格控制金属离子含量及环境条件(如原料要进行严格净化处理，生产过程宜在超净化场所进行等)以制备出高纯度的PAN原丝是生产高品质碳纤维的首要条件。另外，原丝氧化和碳化工艺也是控制碳纤维性能的关键。碳纤维最初是作为航空航天高技术产品设计而发展起来的。因此碳纤维的性能是其合适与否的关键。

　　随着经济的发展，性能优异的碳纤维在体育休闲用途(如钓鱼杆、高尔夫球杆、球拍、自行车、游艇等)和一般产业领域得到了更广泛的发展。80年代中期，碳纤维在体育用途方面的消耗量超过宇航用途，到1996年在一般产业用途的消耗量达到4480吨，占整个PAN基碳纤维消耗量的42%，在历史上首次超过体育用途(41%)。当然，碳纤维在宇航以外的领域能否得到更大的发展，经济可承受性或者说碳纤维的价格将是最直接的因素。

　　碳纤维目前被划分为宇航级(AG，或称小丝束ST)和工业级(CT，或称大丝束LT)两类。按国际市场目前的平均售价，如果以单位美元的强度和单位美元的模量对比，那么工业级大丝束碳纤维的单位美元强度和模量分别为205MPa和13GPa，而宇航级12K碳纤维的单位美元强度和模量分别为107MPa和7GPa，说明工业级大丝束碳纤维的性价比要比宇航级碳纤维高得多。一般而言，在性能相当的前提下，大丝束碳纤维价格比小丝束碳纤维约低30-50%，这也是全球性碳纤工业大丝束碳纤得以迅猛发展的原因之一。

　　碳纤维是由石墨层片为基本结构单元组成的乱层石墨结构，数+张层片组成石墨微晶，再由石墨微晶组成原纤，进而形成沿纤维轴择优取向的同质多晶结构碳纤维。由于在碳纤形成过程中，非碳原子的脱除会形成各种微小的缺陷，加之微晶的大小、取问程度等诸因素的影响使得最终纤维的强度及模量与理论值有较大差异，从另一方面说明发展高强高模碳纤维仍具有很大的潜力。

　　目前92%以上碳纤维是作为增强纤维用于复合材料。控制好碳纤维与基体(常用环氧类树脂)界面是获得具有理想界面剪切强度(r)、层间剪切强度(LSS)等特征或者好的应用性能复合材料的关键。未经表面处理的碳纤维表面呈惰性，缺乏与基体间高的化学键合或者物理结合因子(CF/环氧体系以化学结合对界面性能提高贡献为主，在CF/酚醛体系中以机械锲合为主，因此碳纤维常经过诸如表面化、表面涂层、表面沉积或者中子辐照、电聚合等等多种工艺处理，主要作用原理就是增加碳纤表面上能与基体间共价键合的活性官能团或者增加碳纤表面(微孔)粗糙度。

　　当然影响界面粘合力的因子及其互相连动关系目前尚不十分清楚，而且碳纤表面处理程度也必须要与纤维强度协调起来。要大幅度提高复合材料的层间剪切强度还可采用三维编织法或者复合处理法获得。如有的研究表明在碳纤维电化学氧化表面处理后再与如对，对一二氨基一二苯甲烷的胺处理可以获得比单纯由氧化提高一倍以上的界面剪切强度的效果。从对复合材料性能上看，提高复合材料的界面粘结强度还应该考虑到对材料冲击韧性下降的不利影响。