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预氧化在碳纤维生产过程中起到一个重要的过渡作用，适当的预氧化工艺是制备性能优异碳纤维的基本保障。笔者通过在空气气氛下对PAN基碳纤维进行不同温度热处理，通过调整工艺参数，研究PAN基碳纤维在预氧化过程中分子链内的环状结构形成机制。结果表明：聚丙烯腈原丝在预氧化过程中，自身的官能团发生了脱氢和环化反应，并形成了含有C=N， C-C的梯形结构。热氧化过程中温度低于250℃时，纤维表面含氧量不断增加，主要增加的官能团为羟基、醚键以及羰基。