Представлены результаты экспериментальных исследований синтеза карбида молибдена в плазме дугового разряда постоянного тока безвакуумным методом. Установлено влияние амплитуды тока разрядного контура на фазовый состав продукта синтеза. Продукт синтеза содержит микроразмерную компоненту и наноразмерную. В составе микроразмерной составляющей методами растровой электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии идентифицированы углеродные волокна со структурой графита, а также модифицированные волокна, содержащие графит и карбид молибдена. Наноразмерная компонента содержит скопления частиц, представляющих собой графитовую матрицу, в которую погружены частицы карбида молибдена.