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碳纤维作为高性能的结构材料以及复合材料的增强体材料已被广泛的应用于各个领域。我国国产的碳纤维质量与发达国家的碳纤维差距较大，特别是高性能聚丙烯腈(PAN)原丝方面的研究工作还比较欠缺。对PAN基碳纤维前驱体(原丝)进行纺后处理可以改善其性能并提高最终碳纤维的质量，而化学改性是纺后处理中一种很重要的方法。本文采用5％质量浓度的高锰酸钾水溶液对PAN原丝进行一定时间和一定温度的改性，将经过改性的原丝和未改性的原丝分别进行预氧化处理，利用力学性能测试、元素分析、扫描电镜观察等方法对经预氧化处理的原丝进行表征。研究结果表明，经过高锰酸钾改性的PAN原丝在预氧化阶段形成的预氧丝在内部结构、力学性能、表面形貌等都有较大的改善，说明高锰酸钾改性是提高PAN基碳纤维原丝性能的有效方法。