智能材料是继天然材料、人工合成材料、人工设计材料之后的第四代新型功能材料,是现代高新技术材料发展的重要方向之一,其特别之处在于拥有着像生物一样能感应周围环境的变化并主动做出响应的能力,例如形状记忆效应（Shape Memory Effect,SME）[1]。随着航空航天、软体机器人、智能纺织与医药医疗领域的快速发展,这就要求复合材料不仅具有优异的承载能力,又要具有良好的主动变形能力。因此,如何协同提升复合材料的形状记忆性能与力学性能逐渐成为当下众多学者研究的热点。目前,国内外众多学者已经在该领域进行了大量的研究探讨,并且取得一定的科研成果。现在提高形状记忆材料形变性能的有效路径是在形状记忆聚合物（Shape-memory polymers,SMPs）中添加颗粒填料、短纤维、长纤维、连续纤维等,从而得到形状记忆复合材料。形状记忆复合材料（Shape memory composites,SMCs）一方面可以突破纯SMPs材料的应用局限性,克服SMPs的自身力学缺陷,另一方面在形状记忆回复过程中的强度、刚度、运动可靠性、稳定性较高,变形回复力大,并且形状保持能力较好。其中,以碳纤维增强SMCs为代表的可主动变形结构,因集控制与传感、承载与功能化为一体,迅速成为当前可展开结构应用领域中最具潜力的材料之一。为推动SMCs的材料设计多样性与在空间等极端恶劣环境中的广泛应用,本文以超薄碳纤维增强聚醚醚酮（Carbon fibers reinforced polyether-ether-ketone,CF/PEEK）预浸料为研究对象,采用薄膜叠层与热压成型工艺制备了不同厚度、不同纤维取向的形状记忆复合材料层合板片材,研究了其在热应力驱动下的形状记忆行为。主要的研究内容包括以下几个方面:（1）设计研制了碳纤维宽展-预浸一体化的实验平台,实现了0.03mm超薄碳纤维预浸料的制备。随后通过薄膜叠合与热压成型工艺进行了CF/PEEK形状记忆复合材料的制备,并对其在不同加热-冷却热循环温度场作用下的形状记忆性能进行了研究与测试。最后通过热致弯曲实验,对其在不同温度场作用下的宏观变形形貌及其形状记忆回复率、形状记忆固定率、形状可重复率等关键参数进行表征分析。（2）建立理论模型对CF/PEEK层合板片材在温度场作用下的变形行为及变形机理进行了研究,实验结果表明,内部连续排列的CF增强层与热塑性PEEK组成的基底层的热应变失配引起的应力差是层合板产生弯曲行为的主要原因。随后,对试样厚度、纤维取向等两大形状记忆性能主要影响因素进行了讨论,并对在不同温度下CF/PEEK复合材料超薄层合板试样的温度与热应力-应变关系、自由卷曲角度、曲率半径、形状回复率等形状记忆性能参数进行了详细表征,为后期复杂主动变形结构的设计做了铺垫。（3）进行了具有特定预编程序变形的CF/PEEK复合材料试件设计,实现了初始状态与深海珊瑚形状、立方体、灯笼草形状等复杂形状之间的变形与回复。此外,设计并制备出能够产生预编程弯曲海星状形状记忆夹持器抓手和螺旋卷曲变形的卷须状形状记忆夹持器抓手,通过力学性能测试实验与重物抓取实验,验证了CF/PEEK复合材料在主动变形结构应用的可行性。（4）为克服热致驱动形状记忆复合材料应用的局限性,完成了电致驱动形状记忆复合材料的设计与制备。对电致驱动铰链铺层及导电层材料进行设计,分析了复材加热展开过程红外热成像变化及温度分布均匀性,研究了加热功率（温度）与变形角度的关系。随后,在电致驱动折叠板及复杂折叠结构中进行了应用验证,利用焦耳热效应加热实现了CF/PEEK形状记忆复合材料的电驱动变形。