A fibra de carbono sofre carbonização em alta-temperatura (acima de 1.000 graus) em um ambiente de gás inerte durante a fabricação. Este processo envolve a liberação de elementos não-{3}}de carbono (como oxigênio e nitrogênio) e o rearranjo de átomos de carbono, resultando em uma estrutura de grafite desordenada. A superfície torna-se relativamente lisa, sem grupos funcionais ativos, exibindo assim inércia e baixa reatividade. Como uma fibra de reforço em materiais compósitos, a fraca adesão entre a fibra de carbono e o polímero, juntamente com a fraca ligação interfacial, leva a uma baixa resistência ao cisalhamento interlaminar em compósitos de matriz polimérica reforçados com fibra, afetando suas aplicações. Melhorar a superfície da fibra ou as propriedades interfaciais entre a fibra de carbono e o polímero é crucial para a obtenção de compósitos de matriz polimérica reforçada com fibra de carbono-de alto desempenho.
As fibras de carbono normalmente passam por tratamento de superfície (como anodização) e dimensionamento antes de saírem da fábrica. Alguns pesquisadores tratam ainda mais a superfície da fibra de carbono para aumentar sua rugosidade superficial e grupos polares, melhorando assim sua afinidade com o polímero. Atualmente, os métodos para modificação de superfície de fibras de carbono incluem principalmente tratamento de oxidação, tratamento de revestimento de superfície, tratamento de plasma, tratamento de enxerto de superfície, tratamento de raios gama e tratamento ultrassônico.
