M55J/氰酸酯复合材料在卫星上使用广泛,其在地面吸湿和在轨的湿气析出过程中导致的尺寸变化,易使卫星的主体结构发生改变。因此需研究M55J/氰酸酯复合材料的湿膨胀行为。本文以M55J/氰酸酯复合材料层合板为研究对象,制备了一种可对碳纤维复合材料结构件的吸湿膨胀系数进行动态测量的实验设备。通过调节气压,可将试验部分和测量部分分开,实现抽真空和充气试验。利用材料真空析气的原理,分别采用缓慢充湿和抽真空的试验方法,对M55J/氰酸酯复合材料层压板从约0%RH到95%RH的湿膨胀系数进行测量,得出两者的湿膨胀系数几乎相等,验证了抽湿测试方法的可靠性。因此,本文提出以抽湿试验方法作为测量M55J/氰酸酯复合材料层压板试验件湿膨胀系数的动态测量方法。抽湿试验方法操作简单,试验周期较短,误差较小。填补了国内对于材料湿膨胀变形测量标准的空白。本文以抽湿试验为测量方法,获得了M55J/氰酸酯复合材料层压板的吸湿率及不同铺层(0°、90°、0°/90°及-45°/45°多向)M55J/氰酸酯复合材料试验件的吸湿膨胀系数及变化规律,得出90°铺层的试验件的吸湿膨胀系数约为0°铺层的3倍。抽湿过程质量和长度的变化趋势都是先快速下降后缓慢下降,最后趋于平衡。长度变化相比于质量变化稍微有些延迟。本文通过对完全吸湿(95%RH)的层压板0°单向、90°单向、0°/90°及-45°/45°多向试验件在抽湿过程中的体电阻率进行测量,并改变层压板的吸收介质,测量95%RH试验件吸收无水乙醇后的体电阻率变化,得出体电阻率变化与吸湿膨胀系数变化类似,干燥的90°试验件的体电阻率大于0°、0°/90°及-45°/45°试验件。通过间接分析,并对复合材料进行红外光谱以及拉曼光谱分析,湿润试样与干燥试样相比,红外峰几乎不变,拉曼峰G峰峰强变小。进一步验证得出了对于M55J/氰酸酯复合材料,吸湿膨胀由水分子的偶极矩对碳纤维的石墨片层取向及间距的弱相互作用控制的微观机制。