Có hai loại sản xuất sợi carbon theo pha khí: phương pháp chất nền và phương pháp dòng khí theo pha.
Phương pháp chất nền
Chất xúc tác được-phun trước hoặc phủ lên bề mặt gốm hoặc than chì. Sau đó, chất nền được nạp chất xúc tác-được đặt vào ống phản ứng thạch anh hoặc corundum. Hỗn hợp gồm các hydrocacbon-cacbon thấp hoặc chất thơm và hydro được đưa vào ống phản ứng và đi qua chất nền ở nhiệt độ 1100 độ. Các sợi carbon hình thành trên các hạt xúc tác phát triển với tốc độ 30–50 mm/phút, tạo ra các sợi carbon có đường kính 1–100 μm và chiều dài 300–500 mm. Các chất xúc tác thường được sử dụng bao gồm các vi hạt sắt và niken và dung dịch nitrat sắt. Nếu hỗn hợp axetylen và hydro được sử dụng làm nguyên liệu thô và được đưa qua tấm niken hoặc chất xúc tác bột niken ở 750 độ, có thể thu được sợi carbon xoắn ốc. Phương pháp này là quy trình sản xuất hàng loạt với năng suất rất thấp, khoảng 10%.
Phương pháp dòng khí-pha
Hệ thống hỗn hợp bậc ba được hình thành bằng cách kết hợp các nguyên liệu thô như hydrocacbon-cacbon thấp, hydrocacbon thơm và hydrocacbon béo vòng với các hạt sắt siêu mịn, coban, niken và hydro. Ở nhiệt độ 1100–1400 độ, các hạt sắt hoặc niken bị hydro khử thành các giọt kim loại nóng chảy mới sinh. Các sợi carbon tuyến tính, rỗng được hình thành dưới các giọt xúc tác hạt sắt, trong khi các sợi carbon xoắn ốc được hình thành dưới các giọt xúc tác hạt niken. Phương pháp này có thể tạo ra sợi carbon có đường kính 0,5–1,5 μm và chiều dài vài mm, với độ bền kéo đạt tới 5000 MPa và mô đun kéo là 650 GPa.
