高科裂解碳在3500℃以上有机化时，最终能够完全石墨化。但是如果高温热处理温度(HTT)低于2000℃时，不同有机原料的石墨化倾向是不同的，因为此时碳原子为SP2杂化，并含有不同聚合程度、不同大小的芳香环基本结构单元(BSUs)，大致可以归结为下列两类。
  

  (1)硬炭，通过高温分解含有相当数量异质元索的纤维素及其衍生物获得，它们不能够形成层间插入混合物或氧化石墨，它们的基本结构单元(BUS)为0.5～1nm，只有在催化剂或者机械作用下才能转化为石墨。


  (2)软炭。裂解有机芳香族化合物或者亚稳态沥青获得，BUS的尺寸为(20～100)×10 -10m。它们能够形成层闻插入混合物或氧化石墨，在远低于温热处理(HTT)温度的情况下就能够形成无序态碳。
  

  上面讨论的是碳纤维制造中最基本的碳化、石墨化过程。根据自然条件、有机物的结构、裂解环境尤其是裂解温度HTT，其中间步骤复杂得多。碳纤维的电子顺磁共振及磁化系数测量表明其中有3个基本过程：①最小反磁性在相当低的温度700℃左右出现，表明杂质原子被除去，大量自由基结合在具有非饱和键的碳原子上，从而将顺磁性居里中心局域化；②到1000℃，顺磁性中心点减少，在1000～1400℃之间，局域在芳香环上的电子去局域化，反磁性进一步缓慢增大；③1600～2000℃，由于热激发、缺陷、位错迁移，碳的单一及多重结合形成，BUS尺寸增大，大量电子去局域化，朗道反磁性及居里顺磁性巩固，电子顺磁共振(EPR)强度减弱。