随着纳米技术的发展，纳米颗粒增强聚合物复合材料越来越受到人们的重视。与传统微米尺度颗粒或者短纤维相比，纳米粒子最显著的特点就是其巨大的比表面积。正是这一特点导致纳米复合材料的性能主要受纳米粒子和树脂基体间界面相互作用的影响；同时纳米粒子在聚合物基体中的分散状态也是获得高性能纳米复合材料的关键因素。本文主要研究了不同性质的纳米粒子及其分散方式对环氧纳米复合材料力学性能的影响规律。比较了有机柔性纳米橡胶(ENP)和刚性无机纳米二氧化硅( SiO2)，以及纳米SiO2表面处理对于上述性能的影响。此外还研究了纳米颗粒对环氧树脂固化性能的影响以及环氧树脂纳米复合材料的断裂行为。本研究中使用的环氧树脂基体包括两种，其中一种是通用缩水甘油醚型环氧树脂(DGEBA)，另外一种是四官能度耐高温、高性能缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)。　　 研究结果表明，通过三辊碾压能够有效地将有机柔性纳米橡胶粒子均匀分散在环氧树脂中，显著提高环氧纳米复合材料的断裂韧性，但是损失了强度和模量；采用球磨分散的无机刚性纳米SiO2粒子在环氧树脂中分散均匀，纳米粒子形成松散团聚体(<200nm)，较高体积含量时仍未发生明显团聚；纳米SiO2表面修饰有机分子可以明显改善其在环氧树脂中的分散性；而通过原位聚合可以获得接近理想的单分散SiO2纳米颗粒环氧树脂复合材料，其弹性模量和断裂韧性同时得到提高。　　 进一步研究了碳纤维/纳米颗粒增韧环氧树脂界面粘接性能。研究结果表明，与纳米橡胶增韧的环氧复合材料相比，不论是通用型环氧树脂还是高性能环氧树脂，均匀分散的无机刚性纳米粒子都能够显著提高碳纤维/环氧树脂的表面粘接强度；均匀分散的无机刚性纳米粒子能够有效防止碳纤维/环氧复合材料在应力作用下过早脱粘失效，从而降低了纤维复合材料对内部缺陷的敏感性。