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碳纤维金属层板因其具有较大的破坏形变和较高的强度及刚度而受到广泛关注,主要应用于飞机的机身和机翼等蒙皮结构,层板界面性能在很大程度上决定着层板的综合性能,因此,拥有良好的界面性能是制备高性能纤维金属层板的条件之一。本论文采用阳极氧化法和热压成型法制备碳纤维金属层板。首先以H3PO4作为电解液,通过阳极氧化法在铝片（Al）和钛片（Ti）的表面制备多孔阳极氧化结构,研究氧化电压、氧化时间、电解液浓度以及添加剂对纳米孔的影响。采用扫描电镜对纳米多孔结构进行表征。其次,将尼龙6（PA6）作为基体材料,将玻璃微珠（GB）和纳米碳酸钙（Nano-CaCO3）作为填充颗粒,同时将碳纤维（CF）、铝板以及钛板作为增强体来制备碳纤维金属层板。研究了阳极氧化工艺参数、碳纤维预浸渍工艺及颗粒的加入对碳纤维金属层板力学性能和微观结构的影响,探究了弯曲、剪切、冲击作用下GB和nano-CaCO3对碳纤维金属层板的增强机制。并对比了无机颗粒（IP）增强的碳纤维金属铝层压板（Al/IP/CF/PA6）和碳纤维金属钛层压板（Ti/IP/CF/PA6）的力学性能及微观结构。得到如下结论:（1）通过4wt%的PA6/乙醇溶液对CF进行预浸渍处理,能很好的使PA6进入到碳纤维束内对CF形成包覆,且不破坏CF性能。CF预浸渍工艺能增强CF与基体的界面结合,从而使得Al/CF/PA6复合层板的力学性能有所提高,其中弯曲强度和冲击强度分别提高了22.2%和19.7%。（2）在一定的范围内,阳极氧化纳米孔的孔径及深度会随着氧化电压、电解液浓度、氧化时间的升高而升高。高压条件下,当氧化电压为120V、氧化时间为5min、磷酸电解液浓度为40g/L时,可以制备出平均孔径为130nm且形状较圆的纳米孔;低压条件下,当氧化电压为30V、氧化时间为25min、磷酸电解液浓度为130g/L时,可以制备出平均孔径为80nm的纳米孔,但孔圆度相比高压条件较差。（3）阳极氧化纳米孔的形状和大小对碳纤维金属层板的力学性能有一定的影响。孔径较大,形状较好的纳米孔在热压过程中可以使得更多尼龙基体进入,增加了金属层与基体之间的粘接强度,使得复合层板的力学性能提高。在电压为120V、氧化时间为5min、磷酸电解液浓度为40g/L的条件下,Al/CF/PA6复合层板的综合性能达到最大,弯曲强度为303.6MPa,剪切强度为41.8MPa,90.7kJ/m2。（4）Nano-CaCO3和GB加入都可以使碳纤维金属层板的力学性能得到一定的提升,且nano-CaCO3由于可以随基体进入金属层纳米孔中而起到更好的增强效果,但二者对复合层板力学性能的增加效果不够显著。这是因为对碳纤维金属层板来说,层间分层和脱粘是最主要的失效方式。（5）Ti/IP/CF/PA6相比Al/IP/CF/PA6复合层板的力学性能更佳,这是由铝片和钛片的性能决定。当添加10wt%Nano-CaCO3时,Al/IP/CF/PA6和Ti/IP/CF/PA6复合层板的弯曲强度分别为339.1MPa、403.1MPa;剪切强度分别为46.9MPa、91.5MPa;冲击强度分别为94.4kJ/m2、156.4kJ/m2。Ti/IP/CF/PA6相比Al/IP/CF/PA6的弯曲、剪切和冲击强度分别提高了18.9%、95.1%、65.7%。