为了探索新的火工品电-热转换介质,本文开展了以碳纤维为载体对纳米Al/Bi₂O₃进行自组装以及使用该材料作为点火件的性能的研究。本研究同时解决了纳米Al/Bi₂O₃静电感度过高和易于团聚的问题。本文以纳米Al/Bi₂O₃铝热剂为研究主体,将氧化碳纤维（CFO）/Al/Bi₂O₃和氧化石墨烯（GO）/Al/Bi₂O₃两个复合体系作为研究对象,主要的研究内容如下:（1）以改进的Hummers法制备氧化石墨烯,溶液法制备纳米氧化铋,再通过自组装法制备GO/Al/Bi₂O₃纳米复合含能材料;XPS测得GO的氧含量为36%左右,XRD结果表明纳米Bi₂O₃为结晶度高,形貌一致的δ-Bi₂O₃,扫描电镜观察到GO/Al/Bi₂O₃纳米复合含能材料较单纯的Al/Bi₂O₃而言,粒子间的团聚大大减小;当GO含量为10%时,药剂自组装效果较好,此时的静电感度为0.48mJ,Al/Bi₂O₃的静电发火能量为0.16 mJ,表明GO的加入有效降低了Al/Bi₂O₃的静电感度。（2）为了实现碳纤维和铝热剂的组装,用三种方式对碳纤维进行了表面处理得到功能化的氧化碳纤维CFO,确定最佳条件为:硝硫比为2:1的混酸氧化处理2h后的碳纤维表面含有大量含氧基团,氧元素含量达到18.1%,且自身结构并未发生改变。在此条件下实现了以氧化碳纤维作为载体采用自组装的方式获得了CFO/Al/Bi₂O₃复合材料。通过zeta电位和xps的测试,分析和确认了CFO/Al/Bi₂O₃的自组装过程,共价键和弱分子间作用力以及长程静电力的综合作用是自组装的驱动力。（3）以自组装的CFO/Al/Bi₂O₃药剂兼做电-热转换介质和点火材料进行了点火起爆实验。实验结果表明,CFO/Al/Bi₂O₃药剂的无桥式电点火件在低于60V的电压下通过电容放电成功点火;GO/Al/Bi₂O₃和Al/Bi₂O₃在同样条件下需要施加高达2000V的瞬时电压才能点燃;在CFO含量为10%时,点火电压最小为15V;CFO/Al/Bi₂O₃的火焰强度和持续时间2.3ms都要强于CF/Al/Bi₂O₃（持续0.9ms）;以CFO/Al/Bi₂O₃式无桥式电点火件作为点火装置,CFO/Al/Bi₂O₃替代起爆药,在加强约束的情况下,可以成功起爆RDX。通过电流-电压曲线,分析了CFO/Al/Bi₂O₃的点火机理。静电感度和点火能量研究表明,相对于Al/Bi₂O₃来说,其燃烧性能更强,反应更加剧烈;静电发火能量由原先的0.16mJ增至0.25mJ,通过自组装提高了其安全性。本文为碳纤维在纳米复合含能材料领域的应用做了探索,同时对纳米铝热剂的用途做了拓展。