1、碳纖維具備高比強度的優(yōu)異性能。然而目前傳統(tǒng)方法制備的碳纖維拉伸強度遠低于理論值，而且由于結(jié)構(gòu)特點，制備時間長、生產(chǎn)成本高，阻礙了碳纖維的大范圍應(yīng)用。而利用靜電紡絲方法制備的PAN基纖維具備小尺寸效應(yīng)、微晶化和均質(zhì)化等特點，從初生纖維到轉(zhuǎn)變?yōu)樘祭w維的過程中，可大量減少各類缺陷的產(chǎn)生，快速完成熱處理階段的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，對快速制備高性能碳纖維有重大意義。
　　本文采用靜電紡絲設(shè)備和實驗室成套自制的動態(tài)循環(huán)水浴方法收集到電紡初生PAN基纖維后

2、，經(jīng)后處理得到電紡原絲。探究了短預(yù)氧化時間、高熱反應(yīng)速率下制備電紡碳纖維的可能性;通過電鏡測試(SEM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、晶態(tài)結(jié)構(gòu)測試(XRD)等比較了同一組分、不同數(shù)量級直徑尺寸及其相關(guān)結(jié)構(gòu)原絲在相同熱處理條件下結(jié)構(gòu)演變的規(guī)律特點;并運用拉曼測試、X射線衍射(WAXD)等方法，將電紡絲最終碳纖維制品與同一處理條件下的普通碳纖維結(jié)構(gòu)進行比較。
　　研究表明:(1)依賴于電紡原絲的小尺寸效應(yīng)和完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，完成了14

3、min、16min、18min的預(yù)氧化工藝探索，相比于SAF最佳工藝的80min工藝，最大縮短時間達82.5％，而且最終碳絲的密度和拉伸強度，并沒有比前期實驗室最好20min預(yù)氧化工藝下的數(shù)值降低。(2)經(jīng)由靜電紡絲技術(shù)制備的原絲直徑是原SAF纖維的近1/40，電紡纖維的表面光滑、沒有明顯缺陷，結(jié)晶度和取向度高于原SAF纖維。表明靜電紡絲方法令原絲細徑化、結(jié)構(gòu)更加完善。(3)借助于電紡原絲小直徑、高比面積的特點，經(jīng)過起始溫區(qū)的熱處理后，