Die Begriffe Graphit und Kohlefaser sind teilweise austauschbar geworden. Graphit in Bleistiften und Graphit in einem Tennisschläger sind jedoch offensichtlich nicht dasselbe Material. Das Material, das einen starken Schläger ausmacht, besteht eigentlich aus Carbonfasern. Sowohl Graphit- als auch Kohlefasern basieren auf Kohlenstoff; die Unterschiede liegen im Prozess, der das Endprodukt herstellt.
Laut einem Artikel des Department of Polymer Science der University of Southern Mississippi ist Graphit reiner Kohlenstoff, dessen Atome in großen Lagen aus sechseckigen Ringen angeordnet sind. Der Artikel vergleicht sie mit Hühnerdraht. Kohlenstofffasern unterscheiden sich dadurch, dass sie ein Polymer sind, das eine Art Graphit ist. Ein Polymer ist eine Kette von Kohlenstoffatomen, die miteinander verbunden sind. Das Polymer muss einen Prozess durchlaufen, um zu Kohlefaser zu werden, der es von Graphit unterscheidet.
Um diese lange Kette von Kohlenstoffatomen in Kohlefasern umzuwandeln, muss das Polymer gestreckt werden. Eine Oxidationsbehandlung bei 200 bis 300 Grad Celsius startet den Prozess vom Polymer zur Kohlefaser. Das Polymer wird dann auf Temperaturen im Bereich von 1.000 bis 2.500 Grad Celsius erhitzt. Die genaue Wärmemenge hängt von der Verwendung für die spezifischen Fasern ab. Beim Erhitzen werden die Fasern zu einem Stoff mit etwa 92 Prozent Kohlenstoff reduziert. Durch die Hitze wird das Polymer sehr dünn und wird dann zu Kohlefaser. Wenn der Prozess weitergeht und die Hitze über 2.500 Grad Celsius steigt, verwandelt sich das Polymer in Graphit statt in Kohlefaser.
Laut der University of Bristol sind Carbonfasern trotz ihrer geringen Dichte sehr stark. Sowohl Graphit- als auch Kohlefasern sind inert und unreaktiv; Dies erklärt, warum Graphit in Bleistiften nicht mit Papier reagiert und die Kohlefasern in Tennisschlägern nicht mit den anderen Komponenten des Schlägers interagieren. Wie das Department of Chemistry der University of Wisconsin betont, sind Kohlefasern das richtige Material für den Bandersatz.
Der Hauptunterschied zwischen Graphit und Kohlefaser besteht darin, dass Graphit leicht auseinanderbricht, während Kohlefaser stark ist. Dieser Unterschied erklärt, warum Graphit gut in einem Bleistift und Kohlefaser gut in Sportgeräten, Flugzeugen und dem Space Shuttle funktioniert.