石墨纤维是碳纤维家族中的重要成员，具有超高的模量，在航空领域中有着特殊的用途。石墨纤维的通常制造方式为在惰性气氛中加热碳纤维至2000～3000℃。在石墨化过程中，碳纤维可以形成良好的石墨晶体结构，模量得到提升。碳纤维石墨化的关键是高温设备和高温技术。目前，世界上普遍采用的石墨化装置是传统的高温管式电阻炉。其缺点是耗电量大，而且发热体寿命短，成本较高。本文将等离子体技术应用于碳纤维石墨化过程，通过调控工艺参数可以获得多种性能的石墨纤维。主要研究工作和结论总结如下：　　 1、研究了利用等离子体技术进行碳纤维石墨化的理论基础。设计并制造了国内第一台间接感应加热等离子体石墨化炉。炉体的加热原理结合感应加热与等离子体技术，最高温度可达3200℃，寿命在180天以上，具有很好的商业应用前景。　　 2、应用该石墨化炉，辅以收放丝装置、上浆脱浆装置、烘干装置和差速收放丝装置建立了百公斤级碳纤维连续石墨化工艺研究实验平台。　　 3、对PAN基碳纤维进行了工艺研究，研究了温度、热牵伸和走丝速度对碳纤维宏观力学性能和微观结构的影响。　　 4、在试验平台上，分别以日本东丽公司的T300和我所自主研发的T300碳纤维为原料研制出了M40型石墨纤维，采用日本的T800研制出高强高模M46J型石墨纤维。　　 5、本研究验证了等离子体石墨化的可行性，为石墨纤维的工程化和国产化奠定了基础。