随着材料技术的进步,碳纤维增强改性材料已经得到了越来越多的使用,广泛应用于航空航天、高铁、电子、新能源汽车等领域。碳纤维作为复合材料中载荷的主要承受体,通常情况下,复合材料中碳纤维的保留长度直接影响材料中应力的传递,是材料性能是否优良的一个核心因素。因此,采用不同条件提升碳纤维增强材料中的纤维保留长度,对于提高复合材料的综合性能具有重要意义。本文研究了不同加工设备、螺杆组合以及加工工艺条件对碳纤维的保留长度的影响。使用二次元光学显示仪、扫描电子显微镜（SEM）、徕卡光学显微镜以及仪器化冲击等手段,研究了复合材料在多种设备及工艺条件下的碳纤维保留长度、概率分布以及材料的微观形貌。分析这些因素对增强聚酰胺66（PA66）力学性能的影响,并深入探讨了这些差异与材料宏观性能的内在联系,得出以下结果:1、使用单螺杆挤出机加工条件,碳纤维的保留长度是双螺杆挤出机条件下的1.3倍,平均长度达到了0.18mm,但是单螺杆加工条件下的碳纤维分散与浸润效果更差,导致材料中存在大量应力集中缺陷点,反而使材料的平均性能比双螺杆条件低25%。2、较弱剪切作用的双螺杆组合有利于碳纤保留长度的提高,这主要是弱剪切螺杆同时降低了纤维受到的外部剪切以及碳纤维的自剪切作用。碳纤添加比例越高时自剪切作用越明显,在30%～40%碳纤含量时,纤维的自剪切对纤维长度的破坏已经起到主要作用。使用齿形盘元件,可使碳纤维保留长度提高17%,实现30%碳纤含量时的材料性能达到未调整螺杆状态下40%碳纤含量的水平。3、研究了碳纤维保留长度对材料吸湿以后性能的影响,发现更长的碳纤保留长度,有利于吸湿后材料性能绝对值的提升,更高的碳纤维含量有利于提升复合材料吸湿后的性能保持率。4、加工工艺的调整可以有效降低碳纤维的自剪切作用,其中螺杆转速的影响因素最大,螺杆转速从100r/min升至500r/min转速时,碳纤维的保留长度降幅达到46%。100r/min转速比300r/min中等转速条件下的纤维保留长度高23%,在此条件下复合材料的拉伸以及弯曲强度提升8%～10%。同时,仪器化冲击研究发现,更长的碳纤保留长度有利于材料能承受最大冲击力F_max、裂纹引发力F_s以及冲击位移S_m同时的提高,其中100r/min相较于300r/min条件,F_max以及F_s值分别提升6.5%、10%。