高模量碳纤维/氰酸酯复合材料作为卫星的一体化支架具有长寿命及尺寸热稳定的性能要求,而卫星在轨运行会受到带电粒子辐照及高低温环境的影响,这两种空间环境下材料产生的放气、微裂纹、降解等都将对卫星结构件的尺寸稳定性产生重大影响。本文以M55J/氰酸酯复合材料为研究对象,在经历了热循环和电子辐照后,研究热膨胀系数及层剪强度的变化规律,并采用电子扫描、电子顺磁共振、傅立叶红外光谱等对材料形貌、自由基及官能团的演化进行分析总结,从而揭示电子辐照和热循环对复合材料的单因素影响以及双因素作用下的影响。研究结果表明,电子辐照对复合材料的热膨胀系数和层剪强度未产生明显影响。热循环作用下,复合材料的热膨胀系数无明显变化,层剪强度呈明显下降趋势。在电子辐照和热循环顺序作用下,M55J/氰酸酯的0度单向材料热膨胀系数无明显变化,而90度单向材料热膨胀系数呈下降趋势,材料层剪强度的下降趋势与热循环单独作用时的趋势较为一致。将电子辐照或热循环单因素的影响与双因素作用下的影响进行对比,可以发现双因素作用大于单因素作用但是小于单因素作用之和。在1MeV电子辐照下,复合材料产生脱粘现象,自由基增多,氧氮元素流失严重,因此造成了复合材料宏观性能的上下波动。在高次热循环作用下,内部碳纤维产生应力,脱粘现象明显,基体产生N-H新键,因而造成了层剪强度的明显下降。在1MeV电子辐照和54750次热循环顺序作用下,M55J/氰酸酯复合材料微观形貌的脱粘现象更为严重,加剧了材料碳纤维和氰酸酯的分离,对材料产生了较大的应力;复合材料的自由基含量相对减少,两者相互作用促进了自由基反应,从而使自由基出现下降趋势;通过红外光谱发现N-H新键形成,脂肪醚、碳碳骨架及三嗪环等官能团含量有所提高;材料储能模量下降50%,损耗模量下降62%,玻璃化转变温度向高温方向偏移,交联密度出现下降,从而对材料宏观性能的影响更为明显。