在聚丙烯腈（PAN）基碳纖維的制備過程中，原絲的預氧化是影響碳纖維質量、碳收率和生產效率的關鍵工藝。深入研究原絲在預氧化過程中的熱行為和反應機理，明確纖維組織結構的演變規律，對于進一步優化紡絲和預氧化工藝，從而獲得高性能碳纖維具有重要意義。本書采用差示掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TG）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、元素分析儀、廣角X射線衍射儀（WAXD）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）以及高分辨透射電鏡（HRTEM）等測試技術，從以下幾個方面進行了系統研究：預氧化過程中原絲的熱行為和化學反應機理；梯度升溫預氧化過程中纖維成分、結構和性能的變化規律；纖維的熱收縮行為、張力的變化規律和牽伸的作用機理；氧化反應動力學、氧的擴散機理與預氧絲皮芯結構的相關性；原絲的表面形貌、斷面形貌和微觀組織結構在預氧化過程中的遺傳與演變。