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为了提高碳纤维增强环氧树脂（CF/EP）复合材料在低温（77K）循环条件下的抗微裂纹性能,采用共沉淀法制备了具有良好顺磁性的Fe3O4修饰氧化碳纳米管（Fe3O4-O—MWCNTs）,并研究了Fe3O4-O—MWCNTs在环氧树脂（EP）基体中的有序排列对EP及CF/EP复合材料低温性能的影响。结果表明:Fe3O4-O—MWCNTs的有序排列可有效提高EP基体的低温力学性能及降低EP基体的热膨胀系数,相对于纯EP,Fe3O4-O—MWCNTs改性EP的热膨胀系数降低了41.6%;相对于CF/EP复合材料,Fe3O4-O—MWCNTs改性CF/EP复合材料在低温环境下的微裂纹密度降低了56.2%。