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采用催化化学气相沉积法在基体石墨毡表面原位生长纳米碳纤维，获得了具有一定宏观尺寸和形状的纳米碳纤维/石墨毡复合材料成型体。通过扫描电镜，透射电镜，N2物理吸附仪，强度测定仪等观察和分析了复合材料成型体的结构和性质。考察了基体预处理温度、镍催化剂负载量和纳米碳纤维生长时间等实验条件，对纳米碳纤维相对生长量、复合材料成型体的密度和强度以及结构的影响。在此基础上，在催化剂前驱液中引入高分子表面活性剂酚醛树脂，通过调变前驱液的粘度及离心速度等操作参数，获得了具有碳涂层的增强型纳米碳纤维/石墨毡复合材料成型体。本文得到的主要研究结果如下：
(1)对石墨毡进行气相氧化预处理，有利于催化剂的负载和纳米碳纤维的原位催化生长。所得纳米碳纤维/石墨毡复合材料成型体的密度、织构和强度等性能与纳米碳纤维的相对生长量密切相关。当纳米碳纤维的相对生长量为4.5时，复合材料成型体具有较好的机械强度和催化性能。
(2)在催化剂前驱液中引入高分子表面活性剂酚醛树脂，一方面提高了镍在基体表面的分散，从而改善了纳米碳纤维的分布均匀性，另一方面酚醛树脂高温炭化形成的碳涂层增强了纳米碳纤维与基体间的结合强度。
(3)实验发现，当催化剂实际负载量为0.35﹪～0.45﹪，纳米碳纤维生长时间为8h～15h，酚醛树脂与无水乙醇的配比为1∶1，离心转速为600转/min时，所得到的复合材料成型体的比表面较大，机械强度也较高。