纤维与基体的界面性能是影响纤维增强高分子复合材料性能的关键因素之一。由于大的比表面积特性，纳米颗粒可以增大纤维-树脂两相界面接触面积，进而提高纤维/树脂界面性能。准确理解这种界面增强机理对进一步提升复合材料性能有着重要的指导意义。　　 本文以单根纤维复合材料作为模型体系，通过单维断裂实验和显微拉曼光谱方法等微观手段，系统研究了二氧化硅纳米颗粒对单根碳纤维-环氧树脂复合材料应力传递过程的影响。　　 研究结果表明在T300碳纤维/环氧树脂和高模量碳纤维/环氧树脂复合材料体系中，均匀分散在环氧树脂基体中的二氧化硅纳米颗粒可以在显著提高纤维-环氧树脂两相的界面剪切强度，同时抑制界面脱粘现象发生，并且这种增强效应随着纳米颗粒在树脂基体中含量的增加而增强。结合样品断面扫描电子显微镜分析结果以及纤维断点处双折射光斑等信息，二氧化硅纳米颗粒对纤维/树脂复合材料界面增强作用可能的原因如下：纳米颗粒通过增强环氧树脂基体的剪切屈服强度来提高界面应力传递效率；二氧化硅纳米颗粒通过与纤维形成锁扣结构来增加纤维/环氧树脂界面的粗糙度；纳米颗粒表面的化学基团可以与碳纤维形成化学键合作用。　　 此外，本文还研究了纤维表面上浆剂对复合材料界面性能的影响。结果表明在我们的研究体系中，上浆剂的存在削弱了两相界面性能。可能的原因主要归结于以下三个方面：阻止了二氧化硅纳米颗粒与碳纤维表面缺陷形成物理微结构；通过降低界面层纳米颗粒的浓度来降低界面层的剪切模量，从而降低了复合材料的界面性能；与环氧树脂基体之间的固化不匹配造成了界面化学作用的降低。