作为制备高性能碳纤维前驱体之一的聚丙烯腈(Polyacrylonitrile—PAN)纤维，由于其生产工艺简单、产品的综合性能优良，被认为是当今制造碳纤维的最常见和最重要的原丝。因此，研究PAN原丝的微观结构与力学性能之间的关系，从而确定出原丝制备的最佳工艺条件；探讨原丝在预氧化过程中其内部微观结构以及由此引起的宏观性能改变，为预氧化工艺生产条件的改进提供理论依据，对于改善和提高国产聚丙烯腈基碳纤维的质量有着重要意义。 本研究运用粉末X—射线衍射法、极图法、二维X射线照相、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外、声速法等微观结构和取向的表征手段以及力学性能测试，对聚丙烯腈原丝及预氧丝的微观结构与力学性能间关系进行了系统的实验和理论模型研究。研究结果表明：聚丙烯腈原丝的微观取向结构对其力学性能有很大的影响，可进一步影响到其成品碳纤维的品质；原丝表面存在多种形态的各种缺陷，这些缺陷将“遗传”给碳纤维，造成最终产品碳纤维的力学性能的下降，因而应最大限度地减少缺陷数目和减小缺陷尺寸；由X—射线衍射法得到的极图能更直观地表达出聚丙烯腈原丝的分子链沿拉伸方向的取向程度，