碳纤维(CF)作为功能复合材料中重要的增强体,在国防科技等领域具有重要的作用。碳纤维和基体之间的界面粘结强度是评价碳纤维复合材料力学性能好坏的重要指标,只有二者之间实现较好的界面结合,碳纤维才可能有效地传递外界应力,从而提高复合材料的力学性能。本文利用“Grafting-to”化学修饰法分别制备了碳纳米管接枝碳纤维(CF-CNTs)和氧化石墨烯接枝碳纤维(CF-GO)新型增强体。利用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和原子力显微镜对样品的官能团和表面形貌进行了表征;利用接触角测量、浸润及单丝拉伸方法研究了接枝前后碳纤维单丝的润湿性能及拉伸强度,并通过微脱粘法测试了其复合材料的界面剪切强度,同时探索了碳纳米管的最佳接枝量。结果表明,羧基化后的碳纳米管及氧化石墨烯分别以化学键合的方式接枝在改性碳纤维表面。在20℃~30℃,聚酰胺-胺的含量为60%,碳纳米管接枝量为15%时,碳纳米管在碳纤维表面接枝效果最佳,使碳纤维表面粗糙度提高了179.3%,表面能提高了41.3%,拉伸强度提高了22%,最大吸附树脂的量提高了228.9%,复合材料的界面剪切强度提高了178%;另外,氧化石墨烯的接枝修饰虽然对碳纤维的拉伸强度影响不大,但却使碳纤维的表面粗糙度提高了175.4%,表面能提高了46.3%,最大吸附树脂的量提高了358.1%,复合材料的界面剪切强度提高了117.7%。这表明碳纳米管和氧化石墨烯的接枝有利于改善碳纤维复合材料的界面性能。