采用湿法预浸技术和模压工艺,制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/E54-DDS)混杂复合材料,利用差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMTA)、无损C扫描等开展了GO对复合材料的热固化性能、凝胶工艺性、动态热机械性能以及抗冲击损伤性能等的影响研究。结果表明,GO结构中的羟基、羧基会促进改性树脂体系的固化反应,GO/E54-DDS的固化反应比E54-DDS的提前,反应变得和缓,且会加速固化反应的进行;在GO含量小于0.5%时,GO的活性基团可增加改性体系的交联密度而提高复合材料的玻璃化转变温度,但GO含量大于0.8%时,会因DDS在固化网络结构中的占比下降较大,反而降低复合材料的玻璃化转变温度;GO/CF/E54-DDS预浸料比CF/E54-DDS表现出更好的浸润效果;CF/E54-DDS复合材料破坏后碳纤维表面光洁,破坏主要发生在碳纤维与树脂基体的界面,而GO/CF/E54-DDS复合材料破坏后,碳纤维表面紧密粘附着GO/E54-DDS固化物,破坏主要发生在碳纤维织物层间的GO/E54-DDS区域;GO的存在提高了GO/CF/E54-DDS复合材料抵抗横向裂纹和纵向裂纹扩展的能力,复合材料的损伤投影面积和凹坑深度减小,提高了冲击后压缩强度。