根據(jù)應(yīng)用要求，致密化的碳/碳材料往往需要經(jīng)過2400 ~ 2800℃的高溫?zé)崽幚恚筃、H、O、K、Na、Ca等雜質(zhì)元素逸出，碳的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這個過程被稱為“石墨化”。石墨化處理后，碳/碳復(fù)合材料的強度和熱膨脹系數(shù)降低，而熱導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、抗氧化性和純度提高。石墨化程度(通常由晶面間距d002表征)主要取決于石墨化溫度。瀝青碳易于石墨化，無定形碳(d002 = 0.344mm)的結(jié)構(gòu)在2600℃熱處理后可轉(zhuǎn)變?yōu)槭Y(jié)構(gòu)(理想石墨，d002 = 0.3354mm)，酚醛樹脂碳化后往往形成玻璃碳，難以石墨化，需要高溫(2800℃以上)和極慢的升溫速率。沉積碳的石墨化程度與其沉積條件和微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。低壓沉積的粗糙層狀結(jié)構(gòu)的沉積碳容易石墨化，而光滑層狀結(jié)構(gòu)的不容易石墨化。常用的石墨化爐有工業(yè)電阻爐、真空碳管爐和中頻爐。在石墨化過程中，樣品要么被埋在碳顆粒中并與大氣隔離，要么將熔爐抽空或引入氬氣以保護樣品不被氧化。石墨化碳/碳產(chǎn)品的表面不應(yīng)被氧化。經(jīng)X射線無損檢測，內(nèi)部無裂紋。同時，石墨化使碳/碳制品的許多閉孔變成通孔，開孔的氣孔率顯著增加，非常有利于進一步浸漬和致密化。有時，在最終石墨化之后，碳/碳產(chǎn)品被再次浸漬或通過化學(xué)氣相沉積處理以獲得更高的材料密度。對于一些產(chǎn)品，在中等溫度(例如1500℃)下處理它們可能是有益的，這樣碳/碳材料可以被純化，并且其抗氧化性可以被提高，而不增加其楊氏模量。