，，国栋，

(浙江大学高分子科学与工程学系，浙江 杭州 310027)

1 前 言

碳纤维是指碳含量在90%以上的纤维状碳材料，可由聚丙烯腈、纤维素、沥青、聚氯乙烯等聚合物前驱体经一系列热处理和拉伸得到，其直径为5～10μm。碳纤维与环氧树脂基体复合，可以得到质轻、高强、高模、高阻尼以及吸振性良好的碳纤维复合材料(CFRPs)，用作大口径机枪枪架、连续抽油杆、接骨板、风机叶片、定向天线展开臂、以及导电材料，已逐渐取代钢材、玻璃纤维复合材料，在军工、民用等领域发挥重要作用。

连续碳纤维复合材料各向异性，沿纤维方向呈现碳纤维高强高模的机械性能；而垂直纤维方向，则体现出聚合物基体较低的强度和模量。因此，单向或二维编织碳纤维复合材料层间性能较差[1-3]，受力时容易发生分层。通过缝合、z向钉扎和编织[4-5]，调整纤维铺层方式可以削弱材料的各向异性，但是这些方法使得制造工艺趋于繁琐，成本高，同时扰乱了碳纤维的有序排列，使碳纤维受到不同程度损伤，降低了CFRPs的面内性能。

纳米材料可以提高CFRPs的层间性能和面内性能，近年来备受关注。纳米材料提高了层间树脂的强度和韧性，从而使CFRPs机械性能提升[6]。纳米材料凭借活泼的表面基团以及大的比表面积，可以与环氧树脂发生化学或物理结合，改善基体的强度和模量，提高载荷的传递效率[7]和碳纤维的抗压能力[8]；同时，纳米材料还能增韧基体，改善复合材料的层间性能，不易发生分层。目前较为常用……