碳纤维主要作为先进树脂基复合材料的增强体得到了广泛的应用。在纤维与树脂进行复合的过程中会形成一个两相交接的界面层,其物理化学结构特性在很大程度上决定着复合材料的力学性能。碳纤维是一种高度碳化的无机材料,其表面化学惰性较强,不易与树脂基体产生较好的结合界面,从而使得复合材料的力学性能低于预期,因此对碳纤维表面进行活化改性显得尤为重要。本文通过热引发接枝法和等离子体接枝法将双马来酰亚胺接枝到碳纤维表面,以此来提高碳纤维与双马来酰亚胺树脂基体之间的界面结合能力。相较于热引发接枝法,等离子体接枝法能更好地利用等离子体的能量,在碳纤维表面有效接枝双马来酰亚胺。论文在碳纤维表面成功接枝了双马来酰亚胺,在此基础上探究了等离子体接枝法的机理和进程;之后通过控制等离子体接枝时间、双马来酰亚胺单体浓度和等离子体炬口到碳纤维表面的距离等,探究了接枝工艺条件对碳纤维表面物理和化学结构的影响;最后研究了等离子体接枝对碳纤维增强双马来酰亚胺树脂体系界面性能的影响。研究结果表明:（1）相较于未处理的碳纤维,等离子体处理后的碳纤维表面羟基和羧基等官能团含量增加,采用热引发方法表面接枝双马来酰亚胺时,接枝效果更好,表明在热引发接枝前提升碳纤维表面活性对于双马来酰亚胺的引入具有促进作用。（2）通过X射线光电子能谱、电子顺磁共振波谱和光学发射光谱等表面化学官能团以及自由基反应进程的解析方法,探明了等离子体法在碳纤维表面接枝双马来酰亚胺的反应机理:采用空气等离子体对碳纤维与双马来酰亚胺单体进行照射时,由于等离子体的高位能高动能特性,其提供的能量一方面可以引发双马来酰亚胺形成单体自由基而发生聚合,另一方面可以使碳纤维表面氧化产生羟基自由基与双马来酰亚胺单体自由基发生夺氢反应,从而将接枝产物通过化学键合引入碳纤维表面。（3）通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、热失重等方法对不同等离子体接枝条件下处理后的碳纤维进行了分析。结果表明:在一定范围内延长等离子体接枝时间可以促进双马来酰亚胺在碳纤维表面的反应程度,但过长的接枝时间会使原有的接枝层剥离;双马来酰亚胺单体浓度的增加,可以充分利用等离子体的能量促进接枝反应的进行,但浓度过高时,反而会产生自由基笼蔽效应,将阻碍接枝反应的进行,造成接枝量的下降;等离子体炬口到碳纤维丝束表面的距离会影响接枝反应的能量输入,距离过近时能量太高会导致接枝物成块,距离过远时能量太低不能完成接枝反应。（4）在碳纤维表面采用等离子体法接枝双马来酰亚胺后,碳纤维的润湿性能提升,并且与双马来酰亚胺树脂的界面剪切强度随着接枝时间的增加呈现先上升后下降的趋势,增大双马来酰亚胺单体浓度和等离子体炬口到碳纤维丝束表面的距离也具有同样的趋势。在接枝时间为12 s,双马来酰亚胺单体浓度为0.05 mol/L,等离子体炬口到碳纤维丝束表面的距离为1.5 cm时,碳纤维的表面能从19.2 m J/m~2提高到37.2 m J/m~2,与双马来酰亚胺树脂的界面剪切强度从30.1 MPa增加至68.2 MPa,提升了127%,极大改善了碳纤维与双马来酰亚胺树脂之间的界面性能。