提高碳纤维界面结合强度是改善碳纤维复合材料力学性能的关键。结合良好的界面能有效地传递载荷，充分发挥碳纤维高强度、高模量的特性，提高碳纤维复合材料的机械性能。用树脂复合乳液对碳纤维进行上浆处理，既可以减少纤维毛羽量，保持其强度和加工性能，使碳纤维机械性能不受损伤，又可在碳纤维与基体树脂之间引入适当的聚合物过渡层，增加碳纤维与基体树脂界面的润湿性，以改善复合材料的界面性能，使树脂基体与碳纤维能很好地结合，提高复合材料的层间剪切性能。目前，在我国非常缺乏碳纤维配套用浆料的研究开发，这严重制约了碳纤维在许多领域中的应用。开发具有良好界面性能的碳纤维浆料，对碳纤维及其复合材料的发展具有重大的意义。　　 论文根据碳纤维复合材料界面特性及其对碳纤维浆料的性能要求，设计并制备出具有较强反应性和粘结性的改性水性聚氨酯和水性环氧树脂、耐高温水性聚酰亚胺树脂等碳纤维浆料单体，通过相反转、复合乳化、超声空化等技术手段，制备出3个系列11种碳纤维水基复合浆料，对浆料的界面张力、润湿、乳化性能、乳液稳定性、粘温、粘浓特性、粘结强度、耐水性、耐溶剂性以及浆膜的热力学性能进行了系统的研究与表征，并采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)，热重量分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMTA)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)，摩擦系数测试、流变性测试以及力学性能测试等技术，对浆料配方的设计、性能评价和优化进行了系统分析和讨论。　　 结果表明，所研制的碳纤维水基复合浆料具有良好的反应活性和界面粘结性能，施加后可显著增加碳纤维表面含氧量，明显提高碳纤维复合材料的层间剪切强度。在实验和评价方法上，论文针对以往用单纤维微珠法测定碳纤维复合材料界面粘结性能时实验误差和波动较大的客观情况，首次采用成熟的国标帘线H抽出力的测试方法来表征碳纤维复合材料界面剪切性能，同时以动态力学谱图中的正切损耗峰值来表征碳纤维复合材料的界面粘结性能，直观有效地实现了对碳纤维复合材料界面粘结性能的预判，为阐明碳纤维与基体树脂的复合机理等提供了新的方法。