聚丙烯腈是制造碳纖維原絲的重要材料之一，現在，將近90%的碳纖維是用聚丙烯腈纖維制造的。預氧化是制造過程中非常重要的一個環節，它能使線型分子鏈轉化為耐熱的梯型結構，而在高溫炭化時不熔不燃，保持纖維形態，從而得到高質量的碳纖維。下面就詳細來講一下。
 

（圖示：碳纖維）
 

　　在預氧化過程中，聚丙烯腈纖維顏色從白經黃、棕色的變化之后，逐漸變黑，表明其內部發生了復雜的化學反應。化學反應有這樣幾種：環化反應、脫氫反應和氧化反應。未環化的聚合物鏈或環化后的雜環均可由于氧的作用而發生脫氫反應。除了脫氫之外，同時氧還直接被結合到預氧絲的結構中去。若纖維被充分預氧化的話，預氧絲中含氧甚至可高達16%~23%，但一般來說，要控制在6%~12%之間，太多了不好。

 

　　在預氧化過程中放熱反應是最主要的反應，放熱總量最高可以達到1000kca/kg,這些熱量必須馬上消散掉，不然溫度過高的話會導致纖維斷裂，整個制作過程也算是失敗了。所以這是個很關鍵的技術問題。在預氧化過程中還會有較大的熱收縮反應，一種原因是聚丙烯腈原絲自身的收縮反應，還有一種原因是環化過程中產生化學收縮。為了用聚丙烯腈原絲制得性能更好的碳纖維，要保持好分子主鏈結構對纖維軸的擇優取向，氧化過程中還必須對纖維施加張力，實行多段拉伸。