Υπάρχουν δύο τύποι παραγωγής ανθρακονημάτων σε αέρια-φάση: η μέθοδος υποστρώματος και η μέθοδος ροής αέριας-φάσης.
Μέθοδος Υποστρώματος
Ένας καταλύτης προ-ψεκάζεται ή επικαλύπτεται σε ένα υπόστρωμα από κεραμικό ή γραφίτη. Το φορτωμένο υπόστρωμα με καταλύτη-μετά τοποθετείται σε σωλήνα αντίδρασης χαλαζία ή κορούνδιο. Ένα μείγμα υδρογονανθράκων χαμηλών-άνθρακα ή αρωματικών και υδρογόνου εισάγεται στον σωλήνα αντίδρασης και διέρχεται μέσω του υποστρώματος στους 1100 βαθμούς. Τα νημάτια άνθρακα που σχηματίζονται στα σωματίδια του καταλύτη αναπτύσσονται με ρυθμό 30-50 mm/min, αποδίδοντας ίνες άνθρακα με διάμετρο 1-100 μm και μήκη 300-500 mm. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενοι καταλύτες περιλαμβάνουν μικροσωματίδια σιδήρου και νικελίου και διάλυμα νιτρικού σιδήρου. Εάν ένα μείγμα ακετυλενίου και υδρογόνου χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη και περάσει μέσα από μια πλάκα νικελίου ή καταλύτη σκόνης νικελίου στους 750 βαθμούς, μπορούν να ληφθούν ελικοειδείς ίνες άνθρακα. Αυτή η μέθοδος είναι μια διαδικασία παραγωγής παρτίδων με πολύ χαμηλή απόδοση, περίπου 10%.
Μέθοδος ροής αέριας-φάσης
Ένα τριμερές σύστημα μείγματος σχηματίζεται συνδυάζοντας πρώτες ύλες όπως υδρογονάνθρακες χαμηλών-άνθρακα, αρωματικούς υδρογονάνθρακες και αλεικυκλικούς υδρογονάνθρακες με εξαιρετικά λεπτά σωματίδια σιδήρου, κοβαλτίου και νικελίου και υδρογόνο. Στους 1100–1400 βαθμούς, τα σωματίδια σιδήρου ή νικελίου μειώνονται με υδρογόνο σε σταγονίδια τετηγμένου μετάλλου. Κοίλες, γραμμικές ίνες άνθρακα σχηματίζονται κάτω από τα σταγονίδια καταλύτη σωματιδίων σιδήρου, ενώ ελικοειδείς ίνες άνθρακα σχηματίζονται κάτω από τα σταγονίδια καταλύτη σωματιδίων νικελίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει ίνες άνθρακα με διάμετρο 0,5–1,5 μm και μήκη αρκετών χιλιοστών, με αντοχές εφελκυσμού που φτάνουν τα 5000 MPa και συντελεστές εφελκυσμού 650 GPa.
