亚胺自1864年首次被Hugo Schiff合成后,在经历了一百五十多年的发展,亚胺这种热固性材料已经运用于众多领域,例如医学生物、绿色资源、特种装备、功能材料等方面。应用广泛的同时伴随着需求的提高,由于其机械性能相较于其他热固性材料较弱,只能应用于一些特定领域。为扩大其应用范围,所以非常需要通过一定的方法来提升亚胺材料的机械性能。而现在在复合材料增强领域,应用最为广泛且性能优异的当属碳材料增强复合材料。所以本文选择碳材料增强复合材料中的代表石墨烯以及碳材料衍生物碳化硅晶须来对聚亚胺材料的性能进行提升。本文利用亚胺自带的动态共价化学反应制备出一元石墨烯和一元碳化硅晶须增强聚亚胺复合材料。并通过3-氨丙基三甲氧基硅烷对氧化后的石墨烯进行氨基化处理,对碳化硅晶须表面进行有机处理,在将两者混合制备出二元协同增强聚亚胺复合材料,通过基本理化性能表征、机械表征、热学性能表征、可循环测试。研究不同的增强相对聚亚胺的增强效果和增强机理。在一元增强复合材料的研究中,我们将石墨烯按不同比例加入到聚亚胺基体内,发现少量的石墨烯确实能提升聚亚胺基底的拉伸、冲击性能和弯曲性能,提升效果相较于基底而言可以达到5%、21.6%和18%。而一元碳化硅晶须增强聚亚胺复合材料对聚亚胺材料的增强效果就要明显高于石墨烯,提升效果可以达到23.6%、49%和33.3%。电镜扫描照片可以看出碳化硅晶须由于是晶须结构,相比之下,石墨烯的片体结构更容易在基体聚集,而且一旦聚集,石墨烯与基体的接触面积会远小于碳化硅,这也就导致了碳化硅的增强效果要好于石墨烯。本文还发现不论是石墨烯还是碳化硅晶须,都不能有效的提升基底材料的热学性能。在二元协同增强聚亚胺复合材料的研究中,我们对增强相进行了表面处理以改善一元增强时产生团聚效果。以碳化硅晶须添加量为定量并逐渐添加改性石墨烯的量来制备不同比例二元协同增强聚亚胺复合材料,实验结果表明二元协同增强聚亚胺复合材料的机械性能相比一元复合增强的增强效果更加明显,当处理过的碳化硅晶须添加量为1%时,添加0.2%的氨基化石墨烯,二元协同增加聚亚胺复合材料的冲击强度达到17.02 MPa;添加0.3%的氨基化石墨烯,拉伸强度、韧性达到94.275 MPa、537.173MJ/m~2。分别比基底提升了76.2%、32.31%和12.4%。由于聚亚胺材料亚胺键的动态共价反应,还对二元协同增强复合材料的可循环性进行试验,结果表明三代内的冲击强度和硬度不会大幅下降有时还会有提升效果。聚亚胺材料的动态化学作用赋予其无数可能,在今后的应用也会越来越广,本文研究的二元协同增强聚亚胺复合材料在机械性能方面的提升取得令人满意的效果。希望能为今后的聚亚胺材料的应用提供更多潜在的可能。