碳纤维作为功能复合材料重要的增强体，在国防科技等领域起着非常重要的作用。研究结果表明，碳纤维自身的拉伸强度以及碳纤维与基体之间界面作用的大小是决定复合材料力学性能最为主要的因素。　　作为一维纳米材料，碳纳米管由于其优异的力学性能而成为一种很好的纳米增强材料。然而，由于碳纳米管的化学惰性及其巨大的长径比，使其很难溶于水或一般的有机溶剂。这种难于分散的性质限制了它在许多领域的应用。　　本文首先采用浓硝酸、乙二胺、三乙烯四胺对多壁碳纳米管进行羧基化、氨基化等功能化改性处理。在此基础之上利用静电沉积技术制备出功能化碳纳米管增强碳纤维。并采用树脂传递塑模技术(RTM)成功制备了碳纤维/环氧树脂复合材料。对功能化多壁碳纳米管的表面形貌以及分散性进行了表征。并研究了静电沉积功能化碳纳米管前后碳纤维单丝的表面形貌、化学组成、拉伸强度以及其与环氧树脂浸润性的变化。最后对碳纤维/环氧树脂复合材料的断面形貌及力学性能进行了表征。　　结果表明，经过功能化改性后的多壁碳纳米管其在溶剂中的分散稳定性得到了明显的提高。在最佳的喷射沉积工艺下，碳纳米管增强碳纤维形成了一种特殊的多尺度复合结构。相对于羧基化、乙二胺氨基化碳纳米管增强碳纤维，三乙烯四胺氨基化碳纳米管增强碳纤维在性能提高方面更具优势。其与环氧树脂的接触角由除胶后的81°下降到了59.8°。在最佳接枝条件下，其拉伸强度达到了3.65GPa，较除胶后碳纤维提高了42％。在碳纳米管接枝量为0.15％时，相比于没有碳纳米管接枝的碳纤维复合材料，其复合材料的层间剪切强度达到了30.71MPa，提高了41.78％。