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以典型聚丙烯腈基炭纤维为研究对象,结合弹性解皱模型、Griffith微裂纹理论等探讨了炭纤维的力学性能与微观结构的关联性。分别分析了微晶结构及其择优取向对拉伸模量、孔结构及质量密度起伏对拉伸强度、内部残余压缩应力对断裂伸长率的影响关系,确认了上述对炭纤维力学性能起关键影响作用的结构因素,并据此探讨了炭纤维的拉伸断裂机制。