本文在聚丙烯腈(PAN)原丝表面结构和晶态结构特点的基础上,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、声速仪和密度梯度管等表征方法研究了纺丝过程中PAN纤维表面结构和晶态结构的变化,以及各纺丝工艺参数对PAN纤维表面结构和晶态结构的影响规律,并探讨了纤维结晶结构和表面结构的关系。PAN原丝的表面结构是影响PAN基碳纤维力学性能的一个重要因素,在研究纺丝过程中PAN纤维表面结构、晶态结构的演变时发现：凝固过程是影响PAN纤维表面结构的关键因素,牵伸过程和致密化过程对表面结构和晶态结构的变化有重要的影响。凝固过程中,浓度、温度及凝固牵伸倍数对纤维的表面结构有重要的影响。研究发现：一定条件下,提高凝固浴的浓度有利于增加PAN原丝表面结构的规整程度；在较高凝固温度时,PAN原丝表面沟槽较浅、表面结构细化；凝固牵伸倍数较高时,初生纤维表面结构沿轴向的取向程度较高,结构尺寸较大,较致密。牵伸和致密化过程是PAN原丝生产中的两个关键过程,影响着纤维表面结构的变化。随着牵伸倍数的增加,纤维的表面沟槽结构越来越明显,在一定条件下,适当提高预牵伸倍数有利于增加PAN纤维表面沟槽结构的规整度。纤维经过致密化过程后,表面沟槽结构变深,但致密化温度的升高对纤维表面结构的影响规律不是很明显,温度的变化对纤维的聚集态结构的影响较大。