湿法纺丝制备PAN纤维时，受成形凝固机理的影响，纤维的径向结构在宏观上表现出致密程度的差异；同时，在预氧化进程中，由于纤维径向上表层致密，会使预氧纤维形成皮芯结构。目前主要通过改变预氧化工艺条件控制预氧纤维皮芯结构的形成，但预氧化处理时，纤维的结构受诸多因素影响且机理复杂，对皮芯结构的调控有很大难度。本文主要以二甲基亚砜溶解法作为表征PAN纤维径向结构的实验方法，结合扫描电镜（SEM）测试，对成纤过程中不同凝固双扩散过程及干燥致密化过程制得PAN纤维的径向结构特征进行了研究；并通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热法（DSC）、粉末X射线衍射（XRD）及体密度测试，研究了PAN纤维不同径向结构对预氧化反应的影响；随后对预氧纤维的皮芯结构进行了表征，经过以上研究，主要有以下研究结果：1. PAN纤维在DMSO水溶液中的溶解机理是从芯层开始，自内逐步向外进行的一个过程。以此为理论基础，建立了PAN纤维径向结构的表征方法，主要包含实验的具体条件和方法，以及表征量的定义和数据的处理。2.通过对成纤过程中PAN纤维径向结构特征的变化规律的研究，揭示了影响纤维径向结构成形的关键环节，主要包括凝固双扩散过程和干燥致密化过程两个关键点。3. PAN纤维的径向结构不同，对预氧化反应也有不同影响：径向结构致密程度低，过渡区域与芯层致密程度接近，但与皮层致密程度差异较大的纤维，对预氧化反应的进行更有利，但更易形成明显的皮芯结构。本课题的研究，建立了PAN纤维径向结构的表征方法；揭示了PAN纤维在成纤时径向结构特征的演变规律和影响因素；对比和分析了PAN纤维径向结构与预氧化反应之间的关联性。以此为基础可对预氧纤维皮芯结构的形成进行调控。