Existem dois tipos de fabricação de fibra de carbono em-fase gasosa: o método do substrato e o método de fluxo-da fase gasosa.
Método de substrato
Um catalisador é pré-pulverizado ou revestido em um substrato de cerâmica ou grafite. O substrato-carregado com catalisador é então colocado em um tubo de reação de quartzo ou corindo. Uma mistura de hidrocarbonetos ou aromáticos com baixo teor de carbono e hidrogênio é introduzida no tubo de reação e passada através do substrato a 1100 graus. Os filamentos de carbono formados nas partículas do catalisador crescem a uma taxa de 30–50 mm/min, produzindo fibras de carbono com diâmetros de 1–100 μm e comprimentos de 300–500 mm. Os catalisadores comumente usados incluem micropartículas de ferro e níquel e solução de nitrato férrico. Se uma mistura de acetileno e hidrogênio for usada como matéria-prima e passada por uma placa de níquel ou catalisador de pó de níquel a 750 graus, podem ser obtidas fibras de carbono helicoidais. Este método é um processo de produção em lote com rendimento muito baixo, aproximadamente 10%.
Método de fluxo-de fase gasosa
Um sistema de mistura ternária é formado pela combinação de matérias-primas como hidrocarbonetos de baixo-carbono, hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos alicíclicos com partículas ultrafinas de ferro, cobalto e níquel e hidrogênio. A 1100–1400 graus, as partículas de ferro ou níquel são reduzidas pelo hidrogênio a gotículas nascentes de metal fundido. Fibras de carbono ocas e lineares são formadas sob as gotículas do catalisador de partículas de ferro, enquanto fibras de carbono helicoidais são formadas sob as gotículas do catalisador de partículas de níquel. Este método pode produzir fibras de carbono com diâmetros de 0,5–1,5 μm e comprimentos de vários milímetros, com resistência à tração atingindo 5.000 MPa e módulos de tração de 650 GPa.
