碳纤维环氧树脂复合材料耐火、耐热性能差,严重影响其在航空航天方面的应用。当环境温度上升到一定温度时,碳纤维环氧树脂复合材料整体结构会失效,产生气体和烟雾,并释放热量,这些因素将增加火灾救援的难度。因此,对碳纤维环氧树脂复合材料进行热分析非常必要。首先,本文重点研究了碳纤维环氧树脂层压板的热反应特性,包括对环氧树脂基体官能团分析,层压板的红外—热重联用分析,以及热量的变化分析。结果表明,碳纤维环氧树脂层压板的热解反应在空气气氛下由三个阶段组成,存在三个放热和一个吸热反应。热分解气体产物主要由H₂O,烃,CO₂,含羰基化合物,含芳环的化合物和芳香族—脂肪族化合物组成。然后,本文探究了实验条件和试样因素对碳纤维环氧树脂复合材料热解的影响。结果表明,随升温速率、铺层厚度和样品质量的增加、氧含量的减少,热重曲线向高温方向移动,铺层角度对热解影响不大。泡沫芯材对碳纤维环氧树脂复合材料的热解影响不大。最后,本文使用Kissinger-Akahira-Sunose,Flynn-Wall-Ozawa和Starink三种方法计算得到了碳纤维环氧树脂层压板在空气、氮气气氛下分解过程的动力学参数,此外,还确定了相对应的碳纤维环氧树脂层压板的热力学参数。氮气气氛下的碳纤维环氧树脂层压板的表观活化能与空气相比明显增加,增加的值在59-63 kJ mol^-1之间。根据热力学参数,碳纤维环氧树脂层压板在氮气和空气中反应都是非自发过程,需要首先引入能量,并且活化络合物结构的有序性有所提升。