聚芳醚酮（PAEK）类聚合物具耐高温、抗紫外线、耐化学品腐蚀、抗冲击等优良特性,其作为碳纤维（CF）增强复合材料的基体,在航空航天、轨道交通、医疗修复等先进领域已经显示出很大的发展潜力。近年来,聚芳醚酮家族中的聚醚酮酮（PEKK）由于突出的机械性能表现和较低的加工温度引起了越来越多的关注。然而,由于热塑性树脂熔体粘度较高,并且对碳纤维表面的亲和性差,导致其复合材料孔隙率较高,界面粘结差,使其实际应用价值大打折扣。此外,高粘度的PEKK熔体还导致难以通过微滴包埋法对CF/PEKK的界面粘结强度进行直接测量。将纤维进行表面处理或调节复合成型工艺参数是改善复合材料结构及界面粘附效果的广泛应用思路,但这会一定程度上损伤碳纤维的强力或使树脂基体的性能受到影响。本文通过胶体溶液浸渍技术及适当的测试方法对CF/PEKK复合材料的界面粘结强度进行评估,并从微观形貌和树脂结晶角度分析其界面结构,调控其成型工艺参数以进一步实现界面增强,最大程度发挥碳纤维和聚醚酮酮两种材料的性能优势。第一部分系统性分析了CF/PEKK及其同类复合材料界面的研究现状,并从复合工艺条件、表面性能和改性方法、基体凝聚态结构等多方面对影响CF与PEKK粘结强度的因素进行阐述。强界面的形成依赖于良好的浸润作用,物理吸附和化学链连接。通过使用胶体溶液浸渍法能够显著提高树脂对纤维的润湿效果,实现两种材料的密切接触,从而有望制备出具有结构均匀、界面结合优异的CF/PEKK复合材料。第二部分对浸渍胶液的选择及粘度进行了研究,发现三氟乙酸（TFA）和对氯苯酚（4CP）均能够对PEKK实现良好的分散效果,通过加入1,2-二氯乙烷（DCE）,能够增强PEKK分子的极性,进一步降低两种胶液的粘度,改善浸润效果。PEKK胶体溶液在碳纤维表面形成的微滴接触角范围只有20～23°,小于CF/Epoxy（AG-80）和CF/Epoxy（JC-02A）这两种环氧树脂与碳纤维复合体系的接触角。对CF/PEKK微滴进行热处理,能够改善树脂对碳纤维的包覆效果,加强两相界面的相互作用。在处理温度为340℃时,效果最明显,CF/PEKK的界面剪切强度（IFSS）平均值能达到96.0 MPa（最大值可以达到107.8 MPa）,比未处理的试样提高119.6%。由于分子链中具有强极性的羰基及PEKK胶体溶液对碳纤维较好的亲和性,CF/PEKK表现出比CF/Epoxy更高的IFSS值。第三部分在胶体溶液浸渍的基础上,采用热压成型法制备了CF/PEKK复合板。通过对比PEKK/TFA/DCE和PEKK/4CP/DCE两种浸渍液形成的复合板,发现TFA挥发过快会造成CF/PEKK浸渍带外层和内部树脂分布严重不均,导致CF/PEKK-F的界面力学性能明显比CF/PEKK-Cl差,前者的层间剪切强度（ILSS）、弯曲强度和弯曲模量只有后者的64.24%,70.17%和75.13%。通过调节加工温度,可以提高PEKK在熔融状态下的流动性,使预浸带表面多余的树脂分散到纤维当中,复合材料的的结构均匀性及各项力学性能随之提高。第四部分通过对复合材料中树脂的结晶情况进行分析,认为这种强的界面结合也归因于基体中大量非晶相的配置,它们紧密地覆盖在CF表面,促进了应力的均匀传递。CF/PEKK和CF/Epoxy（AG-80）复合板层间剪切断裂时表现出两种完全不同的界面失效形式,PEKK韧性较高,断裂时能够通过塑性形变吸收更多能量,而CF/Epoxy（AG-80）的断裂面则表现出较强的脆性特征。