随着航空工业的蓬勃发展,飞机对复合材料的强度、刚度、热稳定性等性能的要求越来越高。目前,高效制备基于碳纳米管（CNT）的玻璃纤维增强聚合物（GFRP）复合材料,优化层间断裂韧性以及防止其分层是国内外学者研究的热点,也是本文贯彻始终的研究重点。飞机从起飞到降落的过程中,其表面环境温度在高低温之间来回变化,而温度的急剧变化将使飞机上复合材料的性能面临严峻考验,这种由温度变化带来的影响也是本文关注的焦点。此外,电磁波造成的污染日益严重,针对先进复合材料的电磁干扰（EMI）屏蔽技术也受到了广泛的关注。本文选择纳米级别的Fe3O4粒子与CNT通过化学键构建出具有三维（3D）结构的多功能薄膜,在增强复合材料层间韧性的同时提高其EMI屏蔽性能,进而满足实际应用。首先,对CNTs/环氧树脂薄膜层间增韧和失效机理进行初步理论分析,制作由CNTs/环氧树脂薄膜、墨粉/环氧树脂薄膜增强的GFRP层合板,利用低温箱对层合板模拟飞机起飞降落时的温度变化,随后进行层间剪切强度（ILSS）试验、端切口挠曲（ENF）试验、双悬臂梁（DCB）试验。根据实验结果与扫描电子显微镜（SEM）图分析温度变化对层合板产生的影响以及CNTs/环氧树脂薄膜的增韧机理,为制备具有EMI屏蔽性能的3D薄膜奠定基础。其次,采用高效制备工艺制作多功能3D Fe3O4-CNTs/GO薄膜。在充分发挥CNTs增韧优势的情况下,通过构建3D结构提升预埋Fe3O4-CNTs/GO薄膜的GFRP层合板层间韧性与电磁屏蔽性能。此外,开展ENF试验和EMI屏蔽测试实验,验证层合板在提升层间增韧,抗温度循环变化和EMI屏蔽性能上的效果。最后,根据上述研究,分别制备出预埋CNT薄膜、炭黑薄膜和GO薄膜的三种GFRP层合板。通过进行ENF试验得到三种纳米材料不同用量与增韧效率之间的关系,建立出层间性能、材料消耗量和价格的数学模型,为先进纳米材料的合理应用提供了导向。