自上世纪70年代碳纤维复合材料开始应用于自行车设计和制造以来,碳纤维复合材料在以高强度轻量化为目标的自行车行业逐渐被人们认可,受到了越来越多的关注。近年来碳纤维复合材料技术不断的发展,同时碳纤维价格也不断下跌,这些都促进了碳纤维复合材料在自行车领域的应用与研究。目前高级自行车的零组件选用碳纤维复合材料已经蔚为风气,由于碳纤维材料自身优异的特性,利用碳纤维材料制成的零件完全可以满足比赛用自行车轻量高强的要求。但是,由于自行车轮圈的结构比较复杂,被公路自行车广泛使用的“V”型刹车对自行车轮圈摩擦面的性能要求比较苛刻,所以目前碳纤维复合材料自行车仍面临许多问题。本课题基于优化全复合材料自行车轮圈耐热性能和摩擦性能的目的,从树脂改性入手,研究了一种隔热型耐摩擦层,这层耐摩擦层不仅能起到隔绝热量保护轮圈的作用,还能一定程度上增强轮圈的耐摩擦性能。本文对耐热环氧树脂进行了基础性研究,利用外推法得到树脂体系的特征温度,确定了树脂的固化工艺；该树脂还具有较好的力学性能,为后续树脂基体的改性奠定了基础。在耐热环氧树脂体系的基础上,加入无机填料粒子对树脂进行改性,并对树脂的基本性能进行研究,发现随着改性填料的加入,树脂的粘度普遍增加,同时树脂的凝胶时间普遍减少；硅藻土填料的加入,一定程度上促进了树脂的固化反应,降低了固化温度；少量填料的加入可以提升树脂浇注体的力学性能,但是随着填料含量的增加,填料在树脂内部容易团聚,造成了浇注体内部的微观缺陷,降低了树脂的强度,使得浇注体的力学性能随着填料的加入略有下降。在树脂改性的基础上利用玄武岩纤维制成硅藻土改性树脂基玄武岩纤维复合材料,对复合材料的热性能和摩擦性能进行了研究。通过对复合材料热性能的研究,发现：对于硅藻土改性树脂基玄武岩纤维复合材料来说,随着硅藻土填料含量的提高,材料的热导率随之降低,与普通的树脂基复合材料相比热导率有较明显的下降。通过对复合材料摩擦性能的研究,发现：对于硅藻土改性树脂基玄武岩纤维复合材料来说,随着硅藻土填料含量的增加,复合材料耐摩擦性能下降,摩擦系数略有上升,在有水的情况下材料的摩擦机理改变,材料的摩擦系数与磨损量有明显上升。根据以上研究,发现硅藻土填料改性树脂基复合材料与普通树脂基复合材料相比具有更好的隔热效果,可以在更高的温度下长时间工作,能在一定程度上提高碳纤维自行车轮圈在高温摩擦情况下的行车安全和使用寿命,基本达到了研究的目的。