碳纤维增强树脂基复合材料具有高比刚度、高比强度的特性,是一种优异的轻质、高强材料,在航空航天领域得到广泛应用。但由于碳纤维与基体间界面连接强度不足,严重影响了碳纤维性能的发挥。碳纳米管是一种新发现的准一维增强材料,其强度约为碳纤维的15倍,比表面积约为碳纤维的390倍,是一种更加理想的增强材料,但是由于碳纳米管的难分散、高成本原因,限制了其应用。本文从分子设计角度出发,研究碳纳米管和碳纤维的功能化处理,然后通过亲核取代反应将功能化碳纳米管接枝到碳纤维表面,制备出复合增强体,并研究了碳纳米管接枝碳纤维复合增强体表面性能。利用X射线光电子能谱(XPS)表征了功能化处理前后碳纳米管表面元素及官能团的种类和含量变化,分析了碳纳米管的羧基功能化处理、酰氯功能化处理、胺基功能化处理条件对碳纳米管功能化处理结果的影响,确定最终处理工艺方法,制备出胺基功能化碳纳米管,并利用扫描电镜(SEM)分析了功能化处理前后碳纳米管微观形貌的变化,然后制备出功能化处理碳纤维。将功能化碳纳米管通过亲核取代反应接枝到碳纤维表面,制备出复合增强体,利用扫描电镜(SEM)观察分析了碳纳米管在碳纤维表面的接枝方式及数量。对比分析了碳纤维接枝前后表面性能变化,分析结果表明碳纳米管接枝碳纤维复合增强体表面化学基团含量、比表面积、表面粗糙度均高于未接枝碳纤维,复合增强体表面性能明显高于未接枝碳纤维表面性能。