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本文以高性能热塑性树脂聚醚砜(PES)为基体，添加磨碎碳纤维(CFP)和短碳纤维(SCF)作为增强相，采用模压工艺制备了力学性能优异的CFP/PES和SCF/PES复合材料，研究了纤维长度及体积分数、混料工艺、纤维表面氧化处理等对复合材料性能的影响，并通过对断口进行扫描电镜观察分析了其影响机制。研究表明: 对于PES树脂，随着加热温度的提高和加热时间的延长，其流动性不断提高，试样的致密度和拉伸性能逐渐增大;而继续提高温度和延长时间后，树脂氧化变质的倾向也会愈加明显。370℃下加热90min时，PES试样的拉伸强度为84.6MPa，拉伸弹性模量为2603MPa，断裂伸长率为48.2％，与厂家给出的理论值基本符合，选为最终加热方案。 对于CFP/PES复合材料而言，湿法混料能使纤维与树脂混合更均匀，同体积分数下，采用湿法混料制得试样的强度、刚度以及断裂延伸率均优于干法混料。随着碳纤维体积分数的增加，CFP/PES试样的刚度逐渐增大，断裂延伸率逐渐减小，而强度则先增大后减小。采用湿法混料，添加10％CFP时复合材料的综合力学性能最佳，此时拉伸强度为108.8MPa，拉伸弹性模量为5401MPa，断裂延伸率为14.8％，弯曲强度为165.1MPa，弯曲模量为5090MPa，相比于纯PES而言，综合力学性能得到较大提高。 通过空气氧化处理，碳纤维表面的弱界面层被分解，同时表面出现的沟槽和刻痕增大了碳纤维表面的粗糙度，使得碳纤维与PES树脂的机械嵌合作用及锚锭效应增强。但氧化过度后，碳纤维表面的刻痕深入纤维本体内部，严重损害了纤维本体的强度。 对于添加10％氧化处理后的CFP，并采用湿法混料制备的CFP/PES复合材料，随着氧化温度的提高和时间的延长，试样的强度和弹性模量均先增大后减小，而断裂延伸率则不断提高。CFP经500℃空气处理60min后，CFP/PES的综合力学性能最佳，此时拉伸强度为135.8MPa，拉伸弹性模量为5834MPa，断裂延伸率为25.5％，弯曲强度为202.7MPa，弯曲模量为5634MPa。 对于添加不同长度、体积分数的500℃空气处理60min的SCF制备的SCF/PES试样，随着碳纤维体积含量的增加，复合材料的强度总体呈先增大后减小的趋势，而弹性模量逐步提高，断裂延伸率则逐渐减小。同一体积分数下，纤维长度越长，强度和断裂延伸率越低，但对弹性模量影响甚微。加入25％的2mm长SCF的试样综合力学性能最佳，此时拉伸强度为138.7MPa，弯曲强度为213.7MPa，拉伸弹性模量为8452MPa，弯曲弹性模量为8239MPa，断裂延伸率为9.2％。