酚醛树脂具有良好的耐热性、阻燃性和电绝缘性等优点,被广泛应用于摩擦材料和航空航天等领域,但由于其韧性较差且脆性大,导致其在一些领域的应用受到了限制,所以如何在不降低其阻燃性能的前提下提升其力学性能成为了该领域的技术难题。环氧树脂具有力学性能优良、粘结性好等优点,被普遍应用于机身壁板材料。碳纤维具有强度大,耐热性好、比重小等优点,常作为高性能复合材料的增强体来使用。本文以环氧树脂和短切碳纤维作为增强体对酚醛树脂进行阻燃和增韧改性。首先采用物理共混法制备了不同配比的酚醛环氧树脂,再使用原位聚合的方法将碳纤维引入了树脂基体。通过氧指数仪、锥形量热仪和热重分析仪来分析各试样的阻燃性能和热稳定性,通过力学拉伸实验测试了各试样的拉伸性能,最后通过扫描电镜观察其微观结构,探究碳纤维改性机理。研究结果表明:环氧树脂比例为5%时,酚醛环氧树脂阻燃性能下降幅度较小,氧指数下降了6.3%,点燃时间提前了66s,热释放速率峰值提高了8.9%,热重实验质量损失20%的时间提前了39s,温度下降了6.1℃;且对其力学性能提升显著,拉伸性能和弹性模量分别提高了46%和26.1%。短切碳纤维比例为0.5%时对酚醛环氧树脂的阻燃和力学性能提升效果最佳,氧指数提高了4.6%,点燃时间延迟了35s,热释放速率峰值降低了18.9%,在800℃的残炭率提高了60.4%,表观活化能提高了11.3%,拉伸性能和弹性模量分别提高了90.4%和87.9%。微观结构观察表明碳纤维的加入促进了材料的成炭,使其结构更为稳定牢固。