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本文研究采用强酸对多壁碳纳米管(MWNTs)进行纯化处理，利用FT-IR、TEM、XRD等手段对产物的结构和性能进行表征。结果表明，酸化处理能够除去杂质，截短碳纳米管，使其表面的羟基、羧基和羰基的含量明显提高。 由于氰酸酯固化物脆性较大，本文针对双酚A型环氧树脂(DGEBA)／双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)体系，采用MWNTs对其进行改性，制备了MWNTs／DGEBA／BADCy复合材料。研究了MWNTs／DGEBA／BADCy纳米复合材料的制备工艺，借助DSC、FTIR及凝胶试验研究了MWNTs对BADCy树脂聚合反应及对复合材料结构和性能的影响，利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了复合材料的微观结构和断口形貌，测试了复合材料的静态力学性能、动态力学性能(DMA)和热稳定性(TGA)，初步探讨了MWNTs改性BADCy树脂体系的增韧机理。研究表明，MWNTs能较好地分散在BADCy树脂中，MWNTs的添加量越少，分散效果就越好；当碳纳米管的用量为1wt％时，复合材料的力学性能达到最佳，弯曲强度和冲击强度分别为137MPa和16.0 kJ／m~2，提高了约8％和15％；DMA分析表明MWNTs／DGEBA／BADCy纳米复合材料的储存模量和损耗模量得到较大的提高，当MWNTs含量为1.5wt％时，体系的玻璃化转变温度(T_g)比未加MWNTs提高了约30℃；TGA分析发现复合材料的热稳定性得到一定程度的改善。 通过MWNTs对BADCy树脂改性，研制出了适用于高模量碳纤维复合材料用的树脂体系，在此基础上成功制备了MWNTs改性BADCy／碳纤维复合材料，对其常规力学强度和耐湿热性能进行测试，并利用SEM对复合材料断口微观形貌与增韧机理进行了分析。实验表明，MWNTs的加入能明显地改善复合材料的力学性能和耐湿热性，当MWNTs的含量为1wt％和1.5wt％时，复合材料的层间剪切强度和弯曲强度分别为94.7 MPa和862 MPa，提高了约31.0％和23.0％。经MWNTs改性BADCy／碳纤维复合材料具有较为优异的综合性能，可作为航空航天结构材料使用。