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本文采用热重分析(TG)研究了本实验室自制油系中间相沥青(MP)及日本萘系中间相沥青(AR)纤维的氧化稳定化过程；采用纤维单丝拉伸强度仪、扫描电镜(SEM)、激光拉曼光谱(Raman)、微欧计研究了预氧化、碳化、石墨化等热处理工艺对(MP)碳纤维力学性能、显微结构、导电导热性能的影响规律。重点研究了升温速率、氧化终温及恒温时间对纤维氧化进程的影响，并在恒温氧化TG曲线的基础上分别建立了直径为15μm、22μm、29μm的MP纤维的氧化增重与反应时间及温度的动力学方程。研究结果表明：MP纤维在230°C～290°C空气中恒温氧化6h时稳定化能够完成，而且纤维的氧化增重量△w与反应时间t0.3能很好的满足线性关系，通过拟合计算确立了纤维氧化增重量与时间及温度的动力学模型。该动力学模型可相当准确地描述直径为15～29μm的MP纤维在恒温空气条件下氧化增重的进程，包括完成稳定化。以上三种直径MP纤维的活化能分别为24kJ/mol、25kJ/mol和31.5kJ/mol。对比研究AR纤维的恒温氧化过程的结果表明：AR纤维具有更高的氧化活性，虽然纤维的氧化增重量△w与反应时间t0.3也满足线性关系，但是速率常数与温度的关系很难用阿累乌尼斯方程描述。说明AR纤维与MP纤维具有不同的氧化反应动力学机理。在研究束丝MP纤维的预氧化、碳化过程时发现：当氧化增重量在4%以上时纤维能够完全稳定化，当氧化增重量在4.4%左右时纤维的力学性能最佳；纤维拉伸强度随着碳化温度的升高而升高，无规结构的纤维拉伸强度整体上要优于径向劈裂结构的纤维，但径向劈裂结构纤维的热导率509W/m·K要优于无规结构纤维的404W/m·K；纤维径向尺寸随着碳化温度的升高而逐渐缩小，由原丝时的28.6μm逐渐缩小到2800°C高温石墨化处理后的19.6μm，收缩率为32%；径向劈裂结构纤维的径向裂角随着碳化温度的升高而逐渐增大，由预氧丝时的5°左右逐渐扩大到2800°C高温石墨化处理后的120°。碳化温度较低时，由于纤维本身的结构完整性较差，纤维表面与断面拉曼光谱差别不大。当经过2800°C高温石墨化处理后，纤维表面的R值0.46明显小于断面的R值1.62，纤维结构呈现出明显的各向异性；同时纤维径向外部的R值1.62小于芯部的R值1.85，也即在径向方向也呈现出明显的结构不均性，即有“微观皮芯结构”存在。放射状结构石墨纤维的R值0.45小于无规结构石墨纤维的R值0.51。