采用工程塑料或碳纤维（CF）增强工程塑料的复合材料来代替传统汽车金属材料是汽车轻量化的一个重要发展方向。在工程塑料中,由于尼龙6（PA6）与CF具有优异的结合性能,从而在汽车轻量化领域备受关注。但是,由于连续CF与尼龙难以成型各种复杂形状的制品,因此,短切CF增强尼龙复合材料得到了大量的研究。目前,针对短切碳纤维（SCF）增强PA6复合材料力学性能的研究,以及CF/PA6复合材料的发泡行为方面的研究相对较少。因此,本论文对SCF/PA6复合材料的回收再利用和CF/PA6发泡复合材料在轻量化方面的相关研究具有重要的科学意义和应用价值。本论文在上述研究背景下,针对SCF增强PA6为研究对象,对SCF/PA6复合材料力学性能、发泡行为以及发泡后复合材料的力学性能展开了一系列研究工作,主要研究内容如下:（1）通过热压成型将具有不同长度的CF/PA6单向带制备成层压板,并对其力学性能与界面结合性能进行了测试。研究了短切CF单向带长度对SCF/PA6复合材料力学性能的影响规律,分析了不同单向带长度SCF/PA6复合材料的断裂机理。结果表明:随着测试样条内的CF/PA6单向带长度从6 mm增加到24mm,CF/PA6复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率均呈增长趋势,相较于6 mm的试样,24 mm试样拉伸强度增加了72.48%、模量增长了15.16%、断裂伸长率增加了52.25%;弯曲强度、模量分别增加了83.72%、18.69%。阐述了不同长度短切CF单向带层压板复合材料的拉伸和弯曲断裂形貌和断裂机理,并比较得出了较优的短切CF单向带长度。（2）采用两步发泡法制备了具有不同泡孔结构的PA6发泡材料,研究了发泡温度与压力两个关键工艺条件对泡孔直径和泡孔密度的影响规律,并测试了PA6发泡材料的压缩性能。结果表明:在发泡反应釜压力恒定、当温度从200℃上升到205℃时,泡孔的平均直径处于增大趋势,泡孔密度处于减小趋势;当温度从205℃上升到210℃时,泡孔的平均直径呈下降趋势,泡孔密度变化规律则与之相反。PA6发泡后,结晶度从67.73%增加到74.62%;当温度从200℃升高到205℃时,PA6发泡材料的压缩强度呈快速下降趋势,当温度从205℃升高到210℃时,PA6的压缩强度较205℃时的压缩强度略微升高。本章研究建立了PA6的sc CO2发泡工艺条件与微观结构之间的基本规律。（3）在对PA6纯料发泡工艺研究的基础上,制备了不同短切CF含量的CF/PA6复合材料,并研究了其发泡行为;分析了短切CF含量对CF/PA6发泡材料的泡孔直径和密度的影响,并测试了CF/PA6发泡材料的力学性能。结果表明:随着CF的含量从0提升到2%,泡孔平均直径降低,泡孔密度升高,压缩实验中达到30%的预设定应变所需要的压缩强度从1.7 MPa升高到15 MPa。本章结论揭示了短切CF在PA6发泡过程中的异相成核作用,及其对泡孔结构的影响规律,阐述了CF/PA6发泡材料压缩性能显著提升的原因。