CNFs có cấu trúc nano hình trụ được tạo nên từ những tấm graphit hình nón được xếp chồng lên nhau. Các lớp graphit này cuộn lại thành các hình trụ là các ống nano carbon (hình I.15).
Hình I.15. Cấu trúc của CNFs
CNFs dẫn điện, dẫn nhiệt và có tính chất cơ học rất tốt. Các nghiên cứu về vật liệu nano composite gia cường bằng nano carbon chủ yếu tập trung vào các hợp chất composite tạo bởi các ống nano carbon. Điều này là do thực tế CNTs có ít khuyết tật cấu trúc hơn CNFs, dẫn tới các đặc tính tổng thể của nó tốt hơn cũng như kích thước nhỏ hơn và mật độ thấp hơn. Tuy nhiên, CNFs lại không đắt và có thể sản xuất được với hiệu suất cao nên nhiều nghiên cứu về khả năng ứng dụng các vật liệu của nó trên các chất đệm khác nhau.
CNFs có cấu trúc hình chén xếp chồng lên nhau là kết quả của quá trình lắng đọng pha hơi được sử dụng trong sản xuất chúng. Hiệu quả chất xúc tác tương đối thấp dẫn tới các khuyết tật trong cấu trúc micro của CNFs, yêu cầu các xử lý đặc biệt để CNFs thu được các thuộc tính mong muốn. Một số phương pháp xử lý đã được sử dụng, trong đó bao gồm xử lý bằng axit, xử lý nhiệt (để loại bỏ các khuyết tật), xử lý plasma (làm sạch), và gắn nhóm chức lên bề mặt (cải thiện độ bám dính bề mặt). Do tỉ lệ kích thước các chiều lớn và năng lượng bề mặt cao (do đường kính cỡ nano), CNFs có xu hướng kết tụ, dẫn đến phân tán không đồng nhất. Nhiều phương pháp đã được thực hiện nhằm hạn chế sự kết tụ của CNFs như pha loãng chất nền với các dung môi, kết hợp trộn cơ học với đánh siêu âm.
Ngoài ra, do có độ dẫn điện cao, CNFs đã được sử dụng như chất độn để cải thiện tính chất điện của vật liệu tổng hợp cao phân tử trong một số nghiên cứu.
Vật liệu CNFs tạo ra trên đệm C là composite mới C-CNFs, đầy hứa hẹn tạo được sự tiếp xúc tốt giữa CNTs và vật liệu nền. Ưu điểm của vật liệu CNFs tạo ra trên đệm C là CNFs và carbon có những thành phần nguyên tử tương tự nhau nên sẽ có xu hướng tạo liên kết tốt hơn giữa chúng, đồng thời không cần phải tạo hình cho sản phẩm. CNFs tạo ra trên đệm C có tính chất