碳纤维由于具有质量轻、模量高、化学稳定性好、导电性好、导热性好、耐高温等诸多优良特性,已经广泛应用于航空航天、动车汽车、医疗、风电、生活用品等各个领域,但碳纤维的润湿性和界面反应性差,以至于碳纤维增强硅树脂复合材料的界面结合较弱,这极大地限制了碳纤维对碳纤维增强硅树脂复合材料的增强作用。硅树脂的耐高温、耐腐蚀性等优良性质也决定了碳纤维增强硅树脂复合材料的性能,而且不同硅树脂的耐高温等特性也有差别,所以选择性能优异的硅树脂以及选用硅树脂最佳的固化工艺对碳纤维增强硅树脂复合材料的性能也至关重要。故本文对碳纤维的改性和碳纤维增强硅树脂复合材料的制备进行了研究。本文采用了一种简单有效的方法,避免了复杂的化学反应和较长的处理时间,并且在不损伤碳纤维强度的前提下,进一步增加了碳纤维与硅树脂之间的界面结合力。通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)、动态接触角分析、万能试验机、复合材料界面评价装置对改性碳纤维进行了表征与测试。结果表明,接枝TESPA后载银碳纤维的拉伸强度高达5.68 GPa,拉伸强度得到改善。接枝TESPA后载银碳纤维的表面能增加了53.48%。Ag纳米粒子和TESPA的引入使碳纤维增强硅树脂复合材料的界面剪切强度提高了56.1%。经过TESPA接枝的碳纤维复合材料的层间剪切强度和弯曲强度也明显提高,层间剪切强度达到36.4 MPa,较原丝复合材料提高了35.3%,弯曲强度达到362.51 MPa,比原丝复合材料提高了50.39%。以上这些结果表明,成功制备了接枝TESPA的载银碳纤维,并且两者之间的界面性能得到了改善,制备的碳纤维增强硅树脂复合材料的力学性能得到了显著提高。