碳纤维增强氰酸酯树脂复合材料作为一种先进的复合材料，在航空航天、军用、民用等领域有越来越重要的应用。碳纤维（CF）的表面惰性使复合材料界面粘结性能差，限制了材料综合性能的发挥。本文采用臭氧对碳纤维进行表面改性，旨在改善其复合材料界面性能，并研究了在电子质子综合辐照下，臭氧改性前后的材料的性能演化和损伤机理，为碳纤维/氰酸酯复合材料推广应用奠定理论基础和技术支持。采用SEM、XPS、XRD、IR等对臭氧处理前后CF表面的形貌和化学结构进行了表征和分析，研究了不同臭氧处理工艺参数对CF表面性能的影响。结果表明，臭氧处理对CF表面有刻蚀作用，CF表面粗糙度增加，CF表面的氧元素和含氧极性官能团的相对含量增加，臭氧处理后CF表面仍为类石墨结构，CF表面的石墨化程度下降，CF表面被活化。采用臭氧处理前后的CF作为增强体，氰酸酯树脂（CE）作为基体，制备CF/CE复合材料，并分别利用电子万能试验机、SEM、AFM对CF/CE复合材料的层间剪切强度（ILSS）和界面结合状况进行了表征。研究表明，臭氧处理后，复合材料ILSS值显著提高，在处理时间7min、浓度为35mg/L、温度为60℃下，ILSS达到62.91MPa，比未处理的提高了32.65%，臭氧处理后，复合材料界面的结合状况明显改善。利用空间辐照综合模拟器用能量为160keV的电子和质子对CE、CF和CF/CE复合材料进行了辐照试验，对辐照前后材料的微观形貌、结构和力学性能进行了表征。研究表明，辐照主要对树脂产生的损伤较大，CE基体表面在辐照下颜色和形貌均发生变化，发生断键、碳化和交联，致使其表面化学成分和组成发生改变。辐照对CF表面形貌影响不大，CF表面的石墨化程度有所增加。CF/CE复合材料的层间剪切强度（ILSS）先随注量的增加而增加，在注量超过1×1016e（p）/cm2后，ILSS值下降。CE、CF和CF/CE复合材料的质量损失都随注量的增加而增加后趋于平缓。