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炭纤维制备过程中聚丙烯腈从多原子化合物转变为以元素碳为主体物质，从有机物，向无机物转换时的化学结构变化和从丙烯腈单体经聚合到形成有机纤维，最终转化为无机炭纤维时其微结构及宏观形态结构的演变；如何有效地控制这些转变，以达到与最终高性能炭纤维结构相关的控制指标。讨论了影响高性能炭纤维最终特性的一些主要结构因素。从纤维中缺陷的生成及控制以及“生”与“育”的观点，说明如何控制聚丙烯腈原丝的结构及调节预氧化及炭化过程。为了最终能制得高性能CF所具有的特殊结构，提出在加工生产及开拓创新发展新工艺时应予以特别关注的几个方面。