本文通过用化学物理手段对预氧化纤维进行改性来改善炭纤维的结构性能。比较了五种改性剂的改性效果,从中选出改性效果较好的两种,分别为GXJ-001和GXJ-002。分别采用间歇和半连续式实验方法,借助力学性能测试,结合红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等测试手段,采用对比方法研究了GXJ-001和GXJ-002改性前后,预氧化纤维和炭纤维结构性能间的差异；向改性过程中引入超声波作为辅助手段；初步探讨了预氧化纤维改性连续制备高性能炭纤维的工艺条件。结果表明：在一定工艺条件下,将GXJ-001作为改性剂,改性后预氧化纤维制得炭纤维的拉伸强度较未改性炭纤维提高了20-40%,同时预氧化纤维和炭纤维的结构形貌均得到改善,炭纤维中杂原子基团减少,预氧化纤维及炭纤维表面毛丝沟槽现象得到改善。预氧化纤维经GXJ-002改性后制得炭纤维的拉伸强度较未改性时也有较大提高,且预氧化纤维和炭纤维的表面缺陷均大大减少。超声波在改性中起到良好的辅助作用,能够提高改性剂扩散速率,促进改性剂进入纤维内部,使改性更加均匀,改性时间减少50%,改性温度降低20-35℃,并能发挥一系列化学效应,和改性剂结合得到综合改性作用。