形状记忆材料是一种能够在外加刺激条件下回复到其原始形状的一种智能材料。在形状记忆材料体系中,形状记忆合金和形状记忆聚合物已被广泛的研究并投入到实际应用中。形状记忆合金具有良好的形状记忆效应、超弹性以及较大的回复应力,而形状记忆聚合物具有质量轻、高形状变形率、形状转变温度可调以及易制造等优点。把形状记忆合金与形状记忆聚合物结合在一起制备形状记忆复合结构,集两者优势与一身,有望推动主动展开结构、远程控制机构和自修复系统等领域的进一步发展。本文主要通过化学合成法制备出环氧树脂形状记忆聚合物材料,在此基础上合成和制备了碳材料／环氧树脂形状记忆复合结构制品和TiNi合金丝／环氧树脂形状记忆复合结构,并对复合结构的力学性能和形状记忆性能进行研究;考察了界面处理方式对复合结构的影响,设计和制备了空间展开结构样件并进行展开测试,主要结果如下：1)制备了具有不同固化程度,不同含量增韧剂的E51系和E44系环氧树脂形状记忆材料,对其力学性能和形状记忆性能的研究表明,合成的聚合物材料形状固定率和形状回复率均在98%以上；材料的力学性能以及形状记忆转变温度随着固化度的增大而提高,随着增韧剂含量的增加而降低。综合考虑材料的力学性能和形状记忆性能,可以优选E51环氧树脂固化程度70—80%,增韧剂含量为10—20%作为复合材料的基体。2)以E51环氧树脂为基体,制备了纳米石墨片,石墨烯增强的形状记忆复合材料。对其力学性能和形状记忆性能的研究表明,石墨烯含量为2%的复合材料拉伸强.度达到42MPa,相比环氧树脂基体提高了23%,在70℃时,形状回复时间由环氧树脂基体的45s缩短到16s。纳米石墨片含量为1%时复合材料拉伸强度达到48MPa,相比环氧树脂基体提高了25%,在85℃时,形状回复时间缩短到18s。石墨烯和纳米石墨片的加入能够有效增强环氧树脂基体的拉伸强度以及缩短形状记忆回复时间,提高复合材料的整体性能。3)采用酸化学腐蚀,偶联剂处理,电化学沉积氧化锌以及表面植布碳纳米管对TiNi合金丝进行界面处理,研究处理方式对界面强度的影响。结果表明,TiNi合金丝经过电化学沉积氧化锌和表面植布碳纳米管处理后,其界面剪切强度分别达到38.9MPa和60.2MPa,表面植布碳纳米管法提高效果最好。4)系统的研究了TiNi合金丝／形状记忆环氧树脂复合结构室温和高温力学性能及其形状记忆性能,TiNi合金丝的加入可以同时提高聚合物基体室温和高温条件下的弹性模量和拉伸强度,对高温力学性能的提高尤为明显,可以明显提高形状回复力。5)在前期研究的基础上,利用TiNi合金丝／环氧树脂形状记忆复合结构制备了可展开结构,对构件的厚度及结构进行了设计,进行了展开性能的测试。所制备的构件在水浴加热的条件下在20s回复到初始形状,电加热的条件经过3min可以回复到其初始形状。