碳纤维/环氧复合材料已广泛应用于航空航天领域。碳纤维层压板,泡沫夹芯复合材料及碳纤维/环氧夹层复合材料是航空工业领域最常用结构材料。然而,环氧树脂基体和泡沫芯材是易燃的热固性材料,一旦发生火灾,将会造成人员伤亡和财产损失。因此,本文利用热重-差热同步分析仪,锥形量热仪,烟密度箱,氧指数测试,垂直/水平燃烧速度测试以及扫描电镜,对碳纤维/环氧复合材料火反应特性进行研究。首先,本文研究铺层方式对于碳纤维/环氧复合材料燃烧特性的影响规律。结果表明,铺层厚度对材料火反应、烟气特性以及火焰蔓延特性均有一定的影响,而铺层角度对于材料火反应特性影响作用无明显规律,但对其烟气特性以及火焰蔓延特性有显著影响。然后,本文研究两种主流成型工艺对碳纤维/环氧夹层复合材料热行为及火反应特性影响规律。通过热解动力学及火灾动力学分析,建立点燃时间、热行为、质量损失以及热释放速率预测模型。结果表明,热压罐成型工艺对于碳纤维/环氧复合材料的热解、火反应以及烟气性能有积极影响,但对火后碳纤维层压板的机械性能产生消极影响。最后,对三种典型碳纤维/环氧复合材料的烟气危险性进行分析,提出燃烧反应级数,烟势增长指数以及烟密度指数三个烟气危险有害性评价指数,通过层次分析法对三种材料烟气危险有害性进行评价。结果表明,着火方式对于碳纤维/环氧复合材料的烟气特性有明显影响,泡沫夹芯复合材料的烟气危险有害性远大于其他两种材料。