聚丙烯腈基碳纤维在诸多领域有着广泛的应用,对于应用材料来说,内在结构决定表观性能,因此,提高材料性能的基础是探明其内在微观结构。PAN原丝聚集态结构的形成取决于成型时的外场环境,建立原丝聚集态结构与纺丝因素之间的关联关系就可以达到可调控制备的目的,进而指导PAN纤维的制备。PAN原丝的结构会遗传下去,影响预氧纤维、碳纤维的结构,乃至最终碳纤维的性能。PAN原丝的聚集态结构影响其预氧化行为的现象已被众多学者所关注和研究,建立的关联关系也被工艺所不断证实,但以往的研究工作大多停留在纤维聚集态结构的“宏观”参数方向,如结晶度、晶粒尺寸等等,缺少对晶型乃至与之相关的大分子构象等更微观层面上的研究,影响了PAN碳纤维制备科学研究的深度。据已有研究,PAN纤维的晶体对预氧化有影响,晶体可呈现为不同的晶型(六方晶型、斜方晶型),那么结晶度、晶区取向对预氧化进程的影响根本到底是在于哪种晶型呢,关于此部分的研究至今无人涉及。探究影响预氧化根本的晶型,就可以很鲜明得表征出预氧化反应中所消耗掉的晶体特征结构,从而制备出迎合预氧化反应的原丝结构,对于原丝的可调控制备有着至关重要的意义。本论文通过研究建立晶型与纺丝各阶段因素的关联关系,探究其演变规律和继承性,调控制备出具有不同晶体特性(晶型)的原丝,探究该调控结构对预氧化进程的影响,从根本上研究晶体结构在预氧化反应中的变化机理。本文主要以XRD为测试手段表征晶体特性(晶型)的演变规律,建立外场因素与晶体特性的关联关系；以IR为表征手段来说明一级结构(分子链构象)的演变规律,建立外场因素与一级结构的关系。晶型的形成源于不同的一级结构,从一级结构出发进行分析,可以从根本上得到晶体对预氧化进程影响的原因。通过研究晶型对预氧化进程的影响,可解释已有研究所提及的宏观参数(结晶度、晶区取向)对预氧化反应的作用根本；本实验辅助采用张力仪、流变仪、DSC等仪器来详细得研究了聚集态结构的形成环境和变化过程。本课题研究结果表明：1、PAN纤维是六方／斜方晶系共存体；有利于分子链间空间距离缩小的过程都将有利于六方的形成。2、分子链构象为固有属性,主体构象取决于聚合液的特性,外场的改变只会影响相对含量；类螺旋构象更易排入六方晶型。3、PAN原丝的预氧化反应起始于类螺旋构象的分子链；因此,同一纺丝液所制纤维相同热处理后,六方晶型含量高(类螺旋构象多)的原丝预氧化程度高。4、一级结构影响晶体特性(晶型),最终对宏观参数结晶度、晶区取向等产生影响,从而表现为宏观参数对后续预氧化反应的影响。通过本课题研究,探讨了纺丝过程中PAN聚集态结构(晶型)的演变规律,建立了外场因素与聚集态结构(晶型)的关联关系；从一级结构(分子链构象)的演变出发,影响晶型的形成,进而宏观表现为不同的结晶度和晶区取向,对预氧化等后续工序产生影响；追其根本在于PAN原丝微观结构影响了宏观参数的呈现,这可为PAN原丝可调控制备提供一定的指导意义。