碳纤维增强聚合物（CFRPs）凭优异性能被广泛应用在各个领域,但碳纤维（CF）表面光滑有惰性,与树脂间浸润性差,导致界面结合弱,使用寿命大大降低,寻找一种高效和低成本的改性方法成为一个具有挑战性的课题。相对于传统改性方法,微波具有活化效率高、操作简单且对环境友好的优势,本文基于微波活化这一方法,利用了不同石墨化碳纤维T800、M40X和M55J在微波下的响应性差异,通过引入酞菁铜缓解微波对碳纤维表面刻蚀带来的损伤的同时,实现了活化、改性碳纤维及耐高温界面的构建。主要工作如下:（1）基于微波法对T800进行不同时间的改性处理,对比研究了微波对碳纤维表面的活化—刻蚀竞争机制。采用X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、界面剪切强度（IFSS）和接触角等测试,表明了随着微波改性时间的增加,CF表面氧碳比（O/C）增加,与树脂的浸润性变好,界面结合能力增强;采用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼散射（Raman）和单丝拉伸测试,表明了微波改性会对CF表面氧化刻蚀,使得碳纤维拉伸性能下降。（2）探究了微波活化机理,对比研究了不同石墨化碳纤维T800、M40X和M55J对微波的响应性,采用SEM、AFM和XPS证实了良导体碳纤维具有微波响应性。通过X射线衍射分析（XRD）、Raman、XPS测试表征了碳纤维的本征石墨结构,其中M55J碳纤维内部石墨结构规整有序度最高。系统考察了不同石墨化碳纤维对微波的响应性的影响规律,采用XPS、单丝拉伸、微脱粘和原子力显微镜力学模式（fAFM）等测试,结果表明,相比于M40X、T800,M55J微波响应性最强,在相同时间微波改性处理中,其表面更易形成微等离子体,实现高效微波改性。（3）采用横向纤维束拉伸测试（TFBT）、界面剪切强度（IFSS）、f-AFM系统分析了酞菁铜（CuPc）的引入对复合材料界面性能的影响。采用水下包埋放电法（SAD）证明了CuPc可以有效缓解电弧对M55J带来的损伤,提高碳纤维拉伸强度保留率。由于CuPc苯环刚性结构,因此碳纤维树脂基复合材料的界面耐高温性能也得到了提升。研究发现,mM55J-CuPc/EP性能最优,与M55J/EP相比,在175℃高温下的TFBT和IFSS分别提高了247.4%和72.5%,也证明了CuPc的引入成功构筑了一个耐高温、高强度的界面。