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聚丙烯腈(PAN)原丝的晶态结构对纤维后续的热处理过程有很大程度的影响,决定着最终碳纤维的性能。而原丝的晶态结构最早形成于凝固成型阶段,该阶段是一个相分离过程,PAN从溶液状态变为固态的纤维,凝固外场条件或溶液性质不同,都会影响相分离过程,这最终导致所得的纤维无论是在宏观结构上,还是超分子结构上都存在着较大的差异。国内外学者普遍通过外场因素来调控PAN纤维的晶态结构,而忽略了溶液本身性质的影响。然而从PAN溶液性质出发,有利于从源头探究PAN晶态结构的形成机理,对制备高性能的碳纤维意义重大。本论文从PAN溶液中大分子链的存在状态这种特性入手,通过改变溶剂极性或对溶剂进行改性达到控制溶液特性的目的。进而从微观角度研究了PAN溶液特性对凝固相分离行为及聚合物晶态结构的影响实质。本文主要以紫外光谱为表征手段,研究了PAN溶液中的分子间作用力；以粘度法以及流变学分析方法为主要手段,研究了PAN溶液中分子链的构象及流变学性质；以浊点滴定为测试手段,利用三元相图,从宏观热力学角度分析了PAN溶液特性对凝固相分离行为的影响；以XRD作为聚合物晶态结构的表征方法,研究了PAN晶态结构的形成及演变规律,同时建立起了溶液特性到晶态结构间的影响关系。研究结果表明：(1)PAN溶液所用溶剂的极性能够极大地影响溶液中PAN分子链的存在状态这种特性。溶剂极性越强,溶剂分子与PAN分子链间作用力越大,PAN分子链越伸展,运动能力越弱。而通过添加适量碳酸氢铵对有机溶剂二甲基亚砜进行改性,同样能够达到调控这种溶液特性的效果；(2)溶液极性能够影响凝固剂的凝固能力,PAN溶液发生相分离时的浊点组成以及相分离曲线。溶液极性越强,凝固剂凝固能力越弱,相应溶液发生相分离时体系中非溶剂水含量越多,聚合物含量越低,相分离曲线逐渐向PAN-水轴靠拢,均相区增大。而溶剂改性后,相分离曲线的差异主要表现在低浓度区域,溶液发生相分离时的临界点向PAN-水轴方向移动；(3)PAN溶液的特性直接影响凝固相分离后聚合物的晶态结构,PAN分子链越伸展,运动能力越弱,所得到聚合物的结晶度越小,品粒尺寸越大；(4)PAN溶液外部剪切力以及凝固张力都会对PAN晶态结构产生影响,但两种外力的存在都不会掩盖溶液本身特性发挥的作用。通过本论文的研究,建立起了PAN溶液性质、相分离行为及聚合物晶态结构三者间的关系,深化了PAN晶态结构的形成机理,丰富了现有的调控手段,为更好地控制PAN的晶态结构打下了基础。