聚酰亚胺纤维（PI）是一种重要的高性能纤维，具有超轻、高比强度和高比模量等优异性能，已在航空航天、环保、防火等领域有着不可或缺的作用。本文以张力索天线为应用背景，针对聚酰亚胺纤维（PI），利用自制试验装置测试了不同温度条件下其拉伸性能、热膨胀系数以及不同载荷和不同温度条件下的蠕变速率，从分子运动角度分析温度高低、载荷水平对纤维蠕变性能影响，通过对外推实验数据至设计使用年限的蠕变率及稳态蠕变速率研究来判断材料是否为可靠，是否会对工程的稳定性及安全性造成影响。通过对不同温度、不同载荷蠕变曲线进行分析，发现蠕变率及蠕变速率均随着载荷或温度增大而提高且蠕变曲线随着载荷增大变得更为陡峭，从第一阶段进入第二阶段蠕变时间缩短；分别用Andrade理论、陈化理论及四元件理论对实验数据进行拟合，经发现这三种理论都能很好模拟聚酰亚胺纤维在恒定载荷作用下一维蠕变本构关系，且陈化理论对载荷为5.6N，温度分别为120℃至270℃蠕变曲线拟合效果最好，Andrade理论更适合用来描述温度较低，载荷较低蠕变曲线；基于前面探讨得出聚酰亚胺纤维具有较好的抗蠕变性结论；通过对不同条件下纤维稳态蠕变速率研究，得到了纤维蠕变激活能为17.81kJ/mol，载荷为2.6~3.6N、3.6~4.6N以及4.6~5.6N时应力指数分别为0.21、0.27及0.45。