Kétféle gáz{0}}fázisú szénszál-gyártás létezik: a szubsztrát módszer és a gáz-fázisú áramlási módszer.
Szubsztrát módszer
A katalizátort kerámia vagy grafit hordozóra-előszórják vagy bevonják. A katalizátort{2}}töltött szubsztrátot ezután egy kvarc vagy korund reakciócsőbe helyezik. Alacsony-szénhidrogének vagy aromás vegyületek és hidrogén keverékét vezetik be a reakciócsőbe, és 1100 fokon átengedik a szubsztrátumon. A katalizátor részecskéken képződő szénszálak 30-50 mm/perc sebességgel nőnek, és 1-100 μm átmérőjű és 300-500 mm hosszúságú szénszálakat eredményeznek. Az általánosan használt katalizátorok közé tartoznak a vas és nikkel mikrorészecskék és a vas-nitrát oldat. Ha acetilén és hidrogén keverékét használjuk nyersanyagként, és nikkellemezen vagy nikkelpor katalizátoron vezetjük át 750°-on, spirális szénszálakat kaphatunk. Ez a módszer egy szakaszos gyártási eljárás nagyon alacsony, körülbelül 10%-os kitermeléssel.
Gáz-fázisú áramlási módszer
Háromkomponensű keverékrendszer jön létre azáltal, hogy nyersanyagokat, például alacsony{0}}széntartalmú szénhidrogéneket, aromás szénhidrogéneket és aliciklusos szénhidrogéneket kombinálnak ultrafinom vas-, kobalt- és nikkelrészecskékkel és hidrogénnel. 1100-1400 fokon a vas- vagy nikkelrészecskék hidrogén hatására olvadt fémcseppekké alakulnak. A vasrészecske-katalizátorcseppek alatt üreges, lineáris szénszálak, míg a nikkelrészecske-katalizátorcseppek alatt spirális szénszálak képződnek. Ezzel a módszerrel 0,5–1,5 μm átmérőjű és több milliméter hosszúságú szénszálak állíthatók elő, amelyek szakítószilárdsága eléri az 5000 MPa-t, szakítószilárdsága pedig 650 GPa.
