Kolfiber genomgår hög-temperaturförkolning (över 1000 grader) i en miljö med inert gas under tillverkningen. Denna process involverar frisättning av icke-kolelement (som syre och kväve) och omarrangemang av kolatomer, vilket resulterar i en oordnad grafitstruktur. Ytan blir relativt slät, saknar aktiva funktionella grupper, vilket uppvisar tröghet och låg reaktivitet. Som en förstärkningsfiber i kompositmaterial leder den dåliga vidhäftningen mellan kolfiber och polymeren, tillsammans med svag gränsytebindning, till låg interlaminär skjuvhållfasthet i fiber-förstärkta polymermatriskompositer, vilket påverkar deras tillämpningar. Att förbättra fiberytan eller gränsytegenskaperna mellan kolfiber och polymeren är avgörande för att erhålla hög-kolfiber-förstärkta polymermatriskompositer med hög prestanda.
Kolfibrer genomgår vanligtvis ytbehandling (som anodisering) och limning innan de lämnar fabriken. Vissa forskare behandlar kolfiberytan ytterligare för att öka dess ytråhet och polära grupper och därigenom förbättra dess affinitet med polymeren. För närvarande inkluderar metoder för ytmodifiering av kolfibrer främst oxidationsbehandling, ytbeläggningsbehandling, plasmabehandling, ytympningsbehandling, gamma-behandling och ultraljudsbehandling.
