对于环氧树脂（epoxy, EP）而言，它是一种重要的热固性塑料，本身有很好的粘结性能、耐化学腐蚀性能等，已广泛用于制备涂料、复合材料、浇注料、胶黏剂等，作为工程塑料、复合材料、土建材料、电子电器材料、胶黏剂、涂料应用于国民经济的各个领域。碳纤维/EP基复合材料是复合材料研究的热点，因其质量较轻，而又有较高的强度，该复合材料在航空、航天、汽车、家电等领域都有广泛的应用。真空传递模塑（VRTM）是环氧树脂基纤维增强复合材料的一种重要成型方法，这种成型方法在保证成型质量的前提下，有较高的效率，并且对环境污染较小。针对碳纤维（CF）及碳纳米管（CNTs）环氧树脂基复合材料的结构及性能，本课题主要研究了以下两方面内容：1、研究开发了碳纤维环氧树脂基复合材料（CF/EP）的真空传递模塑成型装置和树脂的工艺配方设计，主要工艺包括EP和固化剂的选择、配比设计、固化温度、真空度和复合材料的后固化等，并对制得的CF/EP复合材料进行了力学性能分析。另外通过在CF/EP复合材料制备过程中加入CNTs，分析了CNTs的加入对复合材料力学性能的影响。2、通过在EP里面加入CNTs，研究了CNTs/EP复合材料中的导电性能，得出所使用的CNTs在EP中的逾渗值；并对CNTs/EP复合材料进行循环拉伸，测试在循环拉伸过程中材料导电性能的变化，并从导电性能的变化来分析在循环拉伸过程中，CNTs在EP基体中的微观结构的演化规律。主要的研究结果如下：（一）VRTM制备CF/EP复合材料及其性能强化（1）首先针对于研究课题设计搭建VRTM成型设备，通过工艺条件对比两种环氧树脂E51体系和LT5078体系，并根据试样断面扫描电镜照片综合分析，得出环氧树脂LT5078体系对CF的浸润性更好，两者的界面结合性更好，所以选择LT5078体系作为VRTM成型用树脂，其中环氧树脂（LT5078A）和固化剂（LT5078B）的质量配比为10:3，固化温度常温，固化时间为24h，后固化温度为80℃，后固化时间为3h，真空度为0.1MPa。（2）为了研究纳米填料的加入对CF/EP复合材料的力学性能的影响，在环氧树脂LT5078体系中分别加入相对于EP质量分数为0.1%和0.5%的CNTs，用VRTM成型制得CNTs/CF/EP复合材料。通过拉伸实验对比发现，在LT5078体系中加入质量分数为0.1wt%CNTs时，和没有加CNTs的复合材料相比，复合材料的拉伸强度有一定程度的提高，拉伸模量提高19%；当LT5078体系中加入质量分数为0.5wt%CNTs时，和没有加CNTs的复合材料相比，拉伸强度变化不大，拉伸模量提高22.7%。另外在CF表面喷涂CNTs以后，相同层数的碳纤维厚度增加，这反而使得复合材料整体的力学性能有所下降。（二）CNTs/EP复合材料的导电性能研究（1）CNTs在EP中的分散方式的不同，影响CNTs在EP中的分散程度，进而影响CNTs在EP中的导电逾渗值。试验中我们采用溶剂超声混合法，在EP中加入不同质量分数的CNTs，得到CNTs在EP中的逾渗值为0.3wt%。（2）为了研究在拉伸过程中CNTs/EP复合材料导电性能的变化，对CNTs/EP样条进行10个周期的循环拉伸，并测试在循环拉伸过程中试样导电性的变化。结果表明，在循环拉伸的过程中，伴随着CNTs导电网络的破坏与重组，CNTs/EP复合材料的导电性会发生规律的变化，这为材料在应力敏感器件领域的应用提供了良好的实验依据。