纤维增强树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、耐疲劳等各种优良性能,被广泛的应用于航空航天、汽车、机械等重要领域。但复合材料在加工、储存和使用过程中,会受到环境因素(如空气、水、阳光以及环境温度的变化)的影响,这些环境因素会使复合材料性能下降从而发生老化,限制了复合材料在应用过程中性能的发挥。本文采用高性能且环保的玄武岩纤维作为增强材料,对其表面采用稀土铈盐溶液的改性处理方法,以提高复合材料的界面结合性能。然后在实验室模拟湿热环境下,通过吸湿称重法、静态力学行能测试、扫描电镜观察和红外光谱分析,研究了铈盐改性前后玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的湿热老化性能,并在此基础上探讨了复合材料的湿热老化机理。主要得到以下结论:1.适量浓度的铈盐改性剂的应用能够提升复合材料的界面结合性能,从而起到提高复合材料力学性能的作用。但当铈盐改性溶液中稀土的含量过高时,复合材料的界面结合性能和力学性能都开始下降。2.复合材料在湿热环境下的水吸收曲线符合非Fick两阶段水吸收模型。经湿热老化后,复合材料的拉伸、弯曲、ILSS力学性能都出现了下降,吸湿是使其力学性能下降的主要原因,吸水速率越快,复合材料的力学性能下降幅度越大。经铈盐改性后的复合材料的界面结合性能得到提高,能够有效阻止水分子的扩散,提升复合材料的抗老化性能,但当铈盐改性溶液中稀土含量过高时,复合材料的抗老化性能又开始下降。3.通过复合材料湿热老化后的红外光谱图可以发现,铈盐改性后的复合材料活性基团的吸收峰的强度高于改性前的复合材料。这说明稀土的加入向改性后的复合材料中引入了更多的活性基团,提升了改性后复合材料的界面结合性能,从而能够减少由于湿热老化引起的复合材料力学性能的下降。4.通过SEM观察复合材料湿热老化后的拉伸断口可知,铈盐改性剂的应用使复合材料中纤维表面有更多的树脂附着,从而能够增强界面的结合性能,有效阻止水分的进入,减少复合材料的吸湿,提高复合材料的抗老化性能。但当铈盐改性溶液浓度过高时,纤维表面的树脂基体会聚集成块状,造成复合材料界面处的组织不均匀,减弱复合材料的界面结合性能,所以当铈盐改性剂中稀土含量过高时,湿热老化后复合材料的力学性能下降幅度又开始增大。