碳纤维/双马来酰亚胺复合材料的耐温等级和界面热稳定性一直是限制其作为耐高温承力结构件的短板,同时预浸料用双马树脂的工艺性较差,难以满足复杂构件的成型要求。本文基于碳纤维表面和树脂基体改性,研究了界面层和树脂基体对碳纤维/双马复合材料耐高温性能的影响,以水性聚酰胺酸上浆剂构建复合材料耐高温界面层,以前原位聚合聚酰亚胺调控耐高温双马树脂的流变特性,以前原位自增强技术制备了碳纤维预浸料和复合材料,实现了树脂基体和复合材料耐热性和工艺性的统一。1、通过分子结构设计制备水性聚酰胺酸上浆剂,对碳纤维进行表面改性,并与通用双马树脂BD复合制备T800H-modified/BD复合材料。改性碳纤维表面粗糙度降低,化学活性升高。与未改性复合材料相比,T800H-modified/BD复合材料的横向纤维束拉伸强度和层间剪切强度均得到提升,280℃下两者性能保持率分别提升了 40.3%、41.2%,且复合材料破坏方式由界面脱粘转变为基体开裂,实现了碳纤维/双马复合材料耐高温界面层的构建。2、通过前原位聚合法制备了扭曲非共平面结构的热塑性聚酰亚胺(pis-PI),并制备了耐高温双马树脂体系BD-PI。与通用双马树脂BD相比,BD-PI树脂体系的最低粘度从0.03Pa·s提升至2.9Pa·s,满足预浸料的工艺要求;玻璃化转变温度从356℃提升至367℃,热分解温度从403℃提升至452℃。以前原位自增强技术制备了耐高温预浸料T800H/BD-PI和复合材料,SEM照片表明双马微粒均匀悬浮于预浸料表面;与未改性复合材料相比,T800H/BD-PI复合材料横向纤维束拉伸强度和层间剪切强度均得到提升,280℃下两者性能保持率分别提升了 14.9%、10.5%。3、基于T800H-modified碳纤维和BD-PI树脂,分别研究280℃下碳纤维/双马复合材料热氧老化后的热稳定性和破坏失效模式。T800H-modified碳纤维能够在280℃/4h热氧条件下保持较为稳定的表面形貌,BD-PI双马树脂体系能够在280℃/8h热氧条件下保持较为稳定的化学结构和耐热性;T800H-modified/BD复合材料热氧老化后的破坏失效模式以基体开裂为主,T800H/BD-PI复合材料热氧老化后的破坏失效模式以界面脱粘为主。