本文分别对玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料制备时固化剂含量和玄武岩纤维含量进行了研究,对其进行力学性能测试和破坏机理分析。在优化了材料成分的基础上,对复合材料进行铝粉颗粒掺杂和碳纳米管颗粒掺杂,分析不同掺杂量的颗粒对复合材料力学性能的影响。固化剂与纤维含量研究表明,随着树脂基体中固化剂含量的增加,环氧树脂基体材料的准静态抗压强度和动态抗压强度均呈现出先升高后降低的趋势,当固化剂与环氧树脂的质量配比为8:10时,材料的准静态和动态抗压强度均为最高。制备复合材料时随着玄武岩纤维在复合材料中的含量从50vol%增加到75vol%,材料的准静态抗拉强度、三点弯曲强度、准静态和动态抗压强度均呈现出先升高后降低的趋势,当玄武岩纤维的含量为62.5vol%时,复合材料的力学性能最好。铝粉颗粒掺杂研究表明,在铝粉掺杂玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料中,当铝粉在环氧树脂基体中的含量由0wt%增加到50wt%时,复合材料的准静态和动态压缩抗压强度均降低。其原因在于,树脂基体中铝粉颗粒难以渗入到纤维束丝与丝之间,无法实现在复合材料中的均匀分散。在玄武岩纤维表面的铝粉富集处,树脂基体较少,粘结作用较差,当复合材料承受外力作用时,裂纹容易在此处萌生并扩展。碳纳米管颗粒掺杂研究表明,羧基化处理后的碳纳米管在环氧树脂中分散均匀,能够对环氧树脂的准静态和动态抗压强度起到较为明显的提高作用。当羧基化碳纳米管的含量从0wt%增加到1.5wt%时,材料的准静态和动态抗压强度均呈现出先升高后降低的趋势。当羧基化碳纳米管的含量为1wt%时,材料的准静态和动态抗压强度均为最高。而当羧基化碳纳米管的含量继续增高到1.5wt%时,材料的部分区域发生了碳纳米管的团聚现象,反而使材料的准静态和动态抗压强度降低。将优化掺杂量后1wt%的羧基化碳纳米管引入到玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料中,力学性能测试结果表明,复合材料准静态和动态抗压强度分别为405MPa和609MPa,比未掺杂羧基化碳纳米管的复合材料提高了35MPa和44MPa。其原因在于,掺杂的羧基化碳纳米管提高了环氧树脂和玄武岩纤维的界面结合强度。