碳纤维优异的性能,例如高的比强度、高的比刚度、高模量和耐腐蚀等特性使得碳纤维增强聚合物在许多领域得到了广泛的应用。与金属材料相比,碳纤维增强聚合物可以显著减轻结构器件的重量,并已应用越来越广泛。通常碳纤维增强复合材料的界面性能在很大程度上取决于机械应力是否可以有效地从基体转移到纤维表面以。但由于碳纤维其工艺特性使得碳纤维无活性官能团呈现惰性的光滑表面,使得纤维本身与树脂结合性能较弱导致其复合材料的界面性能较差,所以上述碳纤维表面的特性令人很不满意,也阻碍了碳纤维增强复合材料在许多领域的开发和应用。因此有必要对碳纤维进行界面改性以增强其界面性能。一些传统方法对碳纤维表面进行改性会在实验过程中以及纤维单丝表面引入腐蚀性或者有毒性试剂,对环境以及纤维单丝造成了一定的伤害,腐蚀单丝纤维使得其强度降低,为了避免对纤维单丝造成伤害以及使用腐蚀性或有毒性溶剂,我们将目光放在天然植物提取出的物质单宁酸上,其物理涂覆不会对纤维本身的强度造成伤害且成本低同时符合绿色温和环保的趋势。此论文的研究内容主要包括下面两个方面:（1）通过多模态相互作用构建强界面从而提高碳纤维环氧树脂复合材料界面性能的研究为了符合环保、绿色、可持续的发展理念,碳纤维增强复合材料的界面处理应秉持着对纤维单丝伤害小,处理过程成本低以及绿色环保的研究理念。本篇论文在不对碳纤维单丝造成伤害的前提下,以螯合作用、迈克尔加成、氢键以及π-π相互作用等多种作用力为基础,以聚丙烯亚胺和Ni+为桥联剂在纤维表面引入单宁酸（TA）与氧化石墨烯（GO）构建多模态界面层,不仅在CF表面引入大量酚羟基和胺基,提高GO的接枝量,还提高了CF的极性,润湿性和表面能,此外,处理过程温和、时效短。采用扫描电镜,傅里叶红外光谱,X射线光电子能谱,动态接触角,拉曼等分析方法研究不同碳纤维表面界面层的表征,结果表明,本方法可以提高碳纤维表面粗糙度得同时由于TA与PEI得引入增加了其表面活性官能团数量。界面剪切强度以及层间剪切强度来体现其复合材料界面性能。分析结果表明,纤维表面具有多模态界面层的复合材料其IFSS与ILSS分别与未进行处理的相比较提升了57.3%和56.4%。（2）氧化石墨烯单宁酸还原银纳米粒子碳纤维的制备及其环氧树脂复合材料界面性能的研究利用单宁酸中的邻苯酚基团能够与镍离子络合的功能以及络合层很好的黏附性,对碳纤维以及氧化石墨烯进行表面修饰,利用扫描电镜、能谱等手段确定了单宁酸涂覆以及邻苯酚基团与镍离子的反应条件:反应溶液p H为8时单宁酸涂覆效果最好;Ni+浓度为0.55g/L时络合效果最好;但纤维表面接枝一层薄薄的还原氧化石墨烯的纤维表面还是略微光滑,为增加其粗糙度利用单宁酸将Ag+还原为银纳米粒子,将其制备的复合材料其进行界面性能测试。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线电子能谱、拉曼结果对不同处理纤维的表征,界面剪切强度以及层间剪切强度来体现其复合材料界面性能。结果表明,制备出的银纳米粒子有效增加了表面粗糙度,进而使得复合材料的界面性能有所提高,ILSS与IFSS分别提高了63.6%、58.3%。