炭纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced plastic,CFRP）是由炭纤维与树脂基体复合制成的纤维增强复合材料。由于其密度小、强度高、耐高低温等优点,已经在航空航天、汽车、体育休闲等领域得到了广泛的应用。当前主要使用热固性树脂为基体、炭纤维编织布为增强体制备CFRP,热固性树脂经过多年的发展,具有成熟的工艺与良好的力学性能,但是仍有许多缺点,如:难以回收、不可二次加工、抗形变能力差等缺点;炭纤维编织布也存在编织工艺复杂、成本高昂等问题。针对上述缺点与不足,本论文使用聚丙烯腈（PAN）基炭纤维无纺布为增强体,以热塑性树脂聚碳酸酯（PC）为基体,利用真空热压法制备出CFRP。研究了以T700炭纤维无纺布（T700F）为单一增强体制备的复合材料的力学性能;通过添加高模量M50JB炭纤维无纺布（M50JBF）,进一步探究了使用M50JBF与T700F混杂叠压制备的M50JBF/T700F/PC复合材料的力学性能,主要内容如下:（1）以T700F和PC薄膜为原料制备了T700F/PC复合材料,探讨了复合材料真空热压成型的工艺条件,并对其力学性能进行了测试。结果表明:最佳的成型条件为280℃、20 min,1～5 MPa的成型压力下CFRP力学性能差异较小;当PC薄膜厚度为0.5 mm,T700F体积分数为30%的时候其拉伸强度与弯曲强度均达到极大值,分别为379.42 MPa和499.75 MPa,与T700F体积分数为15%时相比分别提高了77.58%和72.27%,较纯PC的拉伸强度提高了833.06%;当PC薄膜厚度为0.2 mm,T700F体积分数为25%的时候其拉伸强度达到极大值377.49 MPa,T700F体积分数为30%的时候其弯曲强度达到极大值599.64 MPa,较T700F体积分数为15%时分别提高了42.33%和50.46%。0.2 mm PC薄膜制备的CFRP具有更好的力学性能,提高了纤维利用率。（2）在纤维总体积分数为20%时,通过改变M50JBF与T700F的比例与层叠方式,以M50JBF、T700F和0.5 mm PC薄膜制备了M50JBF/T700F/PC复合材料,研究了其力学性能。结果表明:当M50JBF用量比不同,而均采用三明治层叠方式（T700F/M50JBF/T700F）,随着M50JBF炭纤维的体积分数由2%增加到10%,其拉伸强度下降了31.84%、弯曲强度下降了6.06%,拉伸模量提高了42.30%;弯曲模量则在M50JBF体积分数为8%的时候达到极大值13.50 GPa,相较于极小值提高了14.50%。对比两种层叠方式的样品,采用三明治层叠方式的样品拉伸强度与弯曲强度均高于采用上下层叠方式的样品,两种层叠方式的样品拉伸弹性模量差异较小,采用上下层叠方式样品的弯曲弹性模量更高,并且从上、下面进行弯曲模量测试结果较为接近。（3）通过偏光显微镜照片分析,CFRP中纤维在平面内为无规则取向分布,垂直于平面的方向均匀分布。通过扫描电镜分析,M50JB炭纤维具有更高的粗糙度,但是由于PC较高的黏度,浸润到纤维间隙后无法浸润到M50JB表面的沟槽中,导致M50JB炭纤维与PC结合较差,M50JB炭纤维主要失效模式为纤维断裂、纤维拔出与脱粘,T700炭纤维主要失效模式为纤维断裂与拔出。结合应力-应变曲线分析,复合材料的断裂模式为脆性断裂。（4）分别对两个体系的复合材料样品进行了各向力学性能测试,结果表明在纤维体积分数为20%的时候,两种复合材料的不同方向上的样品测试结果差异较小,结果的离散系数均不超过5%,可以认为两种复合材料均具有各向同性力学性能。