聚丙烯腈原丝及预氧丝的结构与性能研究是碳纤维制备领域的重要课题。聚丙烯腈原丝作为碳纤维的前驱体，其分子链结构、取向度及缺陷分布直接影响后续预氧化和碳化过程的效率以及最终碳纤维的性能。预氧丝作为原丝向碳纤维转变的中间产物，其环化结构、氧含量及热稳定性对碳纤维的收率和力学性能具有决定性作用。本研究通过调控纺丝工艺参数，系统分析了牵伸倍数、凝固浴条件等因素对原丝结晶度和取向度的影响规律；采用差示扫描量热法、红外光谱和X射线衍射等手段，揭示了预氧化过程中结构演变与热力学行为的相关性；通过对比不同工艺条件下预氧丝的力学性能和微观形貌，建立了工艺-结构-性能的构效关系模型，为高性能聚丙烯腈基碳纤维的制备提供了理论依据和技术支撑。