高压架空导线常使用碳纤维作为增强材料,采用碳纤维和环氧树脂作为原料制备出碳纤维复合芯,用做高压架空导线的内层支撑材料。目前,碳纤维复合芯导线由于安全事故多发,内芯实际发挥作用的承载强度受限,在很多工程应用中已被禁止使用。基于上述问题,本课题选用芳纶纤维代替碳纤维制备复合芯。芳纶纤维有很多优势,如优越的力学性能、良好的耐候性能、轻质等,是一款高性能纤维,且产量丰富,在军事、民用等方面都有应用。但是芳纶纤维和环氧树脂间的界面性能不佳,这和芳纶固有的高结晶度、光滑表面有关,导致环氧树脂不易使得芳纶纤维充分浸润,使得其应用范围十分有限,因此必须对环氧树脂进行改性以提高复合材料的界面性能。本文以芳纶纤维为增强材料,制备复合芯,研究拉挤工艺及复合芯的性能。选用epoxy1、epoxy2、epoxy3三款不同型号的高温环氧树脂,比较不同的环氧树脂对复合芯性能的影响,最终选择适合用做芳纶纤维拉挤的环氧树脂。同时,改变纤维的体积分数,制备出不同纤维体积分数的复合芯（体积分数分别有60%,63%,66%和70%）,研究了不同纤维体积分数对芳纶复合芯性能的影响。利用卧式拉力试验机,万能试验机,动态热机械分析仪（DMA）,热膨胀分析仪,热重分析仪（TG）,场发射扫描电子显微镜（SEM）等对复合芯静态力学性能、界面结合性能、耐热性、热稳定性和热膨胀系数进行分析。结果表明,使用epoxy1树脂制得的复合芯界面结合性能、综合力学性能最佳,因而epoxy1树脂为制备芳纶复合芯的最佳树脂体系,且当纤维体积分数为66%时,样品的综合性能最佳,拉伸强度达到1320MPa,强度有效利用率达到最大的73.8%,然而如果纤维的体积含量增加至70%时,虽然力学性能仍小幅度提升至1379MPa,但是强度有效利用率却下降至72.9%,说明纤维体积含量增加时,环氧树脂的浸润能力会下降,影响了材料的性能,因此选择66%的体积分数制备芳纶纤维复合芯最为合适。其次,本文将纳米芳纶（ANF）作为改性剂,加入到环氧树脂体系中制备出一定浓度的ANF/环氧树脂,对拉挤用环氧树脂进行改性,改善芳纶和环氧树脂的界面结合性能,并且达到增强增韧的效果,并通过比较分析得出了最优纳米芳纶质量分数。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）,万能试验机,热机械分析仪（DMA）,摆锤式冲击试验仪等仪器,对改性后环氧树脂的力学性能、微观形貌、热机械性能进行系统分析研究。结果表明,环氧树脂的最优增韧效果发生在ANF质量分数为0.15wt%时,此时的拉伸强度可以达到70.0MPa,冲击强度达到3.16 kJ/m~2,弯曲强度达到228MPa,相比改性前分别增加了28.2%、81.8%和81.9%,说明此质量分数条件下树脂与芳纶之间具有较好的浸润性,ANF的加入对环氧树脂起到增强、增韧的效果,且此含量下储能模量可以达到3500MPa,玻璃化转变温度可以达到129.14℃,相比改性前,环氧树脂的热稳定性也有所提高。根据以上结果,0.15wt%的质量分数为最佳条件。在上述研究的基础上,进一步将不同含量的ANF添加到环氧树脂中,将其与单向芳纶纤维复合,制备出芳纶/环氧树脂单向复合材料,用于研究拉挤复合芯中纤维与树脂之间的结合性能。以环氧树脂中添加纳米芳纶的质量分数为变量,研究其对环氧树脂与芳纶纤维界面结合性能的影响。从SEM照片中可以发现,随着ANF质量分数的增大,环氧树脂的填充效果更为明显,说明改性后芳纶与环氧树脂的浸润性能较好,纳米芳纶起到相互粘合的作用,改善了界面结合性能;由单向复合材料层间剪切强度的实验结果可知,层间剪切强度的峰值出现在0.15wt%的ANF质量分数时;根据热失重的实验结果,改性后的环氧树脂的分解速率变缓慢,样品具有更好的热稳定性。综上所述,纳米芳纶在提高环氧树脂和芳纶基体间界面性能的同时,也起到提高强度和韧性的作用,且纳米芳纶质量分数为0.15wt%时可以满足更多的性能要求。