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本文采用熔融共混的方法，利用双螺杆挤出机挤出造粒，制备出了碳纤维增强聚酰胺6（PA6/CF）、碳纳米管/碳纤维增强聚酰胺6（PA6/CF/CNT）复合材料。分别用扫描电子显微镜（SEM）、力学性能试验机、冲击强度试验机、表面电阻仪等，研究了复合材料的微观形貌、力学性能、导电性能等的变化。PA6属于热塑性塑料，使用碳纤维进行增强后，其脆性增大。因此，本文对如何提高PA6/CF复合材料的韧性进行了研究。研究了三种增韧剂POE、Salin8921、MN493D及其含量对PA6/CF复合材料微观形貌、力学性能、导电性能的影响。由于碳纤维增强复合材料界面结合强度较差的缺点，研究了偶联剂处理碳纤维和碳纳米管上浆剂对PA6/CF复合材料微观形貌、力学性能、导电性能的影响。同时，本文还研究了碳纤维的填充量不同，PA6/CF复合材料微观形貌、力学性能、导电性能等的变化。研究发现：通过对比三种增韧剂POE、Salin8921、MN493D的作用，发现其与PA6基体（增韧体）的相容性差别很明显。经对比发现，增韧剂MN493D与PA6基体的相容性最好，并且其对纯PA6的增韧效果很显著。加入增韧剂后，使PA6的断裂伸长率有了很大程度的提高，冲击强度也提高了10倍，同时，增韧剂MN493D的加入降低了PA6的拉伸强度和杨氏模量。加入MN493D后，PA6/CF复合材料的冲击强度在很大程度上得到提高，并且，其拉伸强度和模量、弯曲强度和模量的降低趋势都减小了。当PA6/CF复合材料中碳纤维的含量为10%时，增韧剂MN493D使复合材料得到较好的综合力学性能。此时，PA6/CF复合材料的拉伸强度为122MPa，模量为7120MPa，冲击强度为10KJ/cm2。增韧剂MN493D的加入抑制了基体的成核能力，降低了复合材料的结晶生长速率，提高了碳纤维与基体PA6的界面结合强度。碳纤维经过偶联剂处理后，在其表面形成了活性基团，与PA6基体的反应性增强。偶联剂处理后，PA6/CF复合材料的微观形貌发生很大变化，碳纤维与基体材料的界面结合性有了明显提高。由于其界面结合强度的提高，PA6/CF复合材料的力学性能有了很大提高，当偶联剂含量为0.5%时，与未经偶联剂处理的PA6/CF复合材料相比，其拉伸强度从98MPa提高到123MPa，提高了25.5%；模量从7216.4MPa提升到8344.9MPa，提高了15.6%；冲击强度从6.8KJ/cm2提升到9.7KJ/cm2，提高了42.6%。用碳纳米管上浆剂对碳纤维进行处理后，由于碳纳米管的强度、模量远高于碳纤维，碳纤维与基体的界面结合强度有了很大的提高，通过对微观结构的分析可以看出，用碳纳米管上浆剂处理碳纤维后，碳纤维与基体PA6的结合性有了很大提高，纤维的分布更均匀。同时，由于碳纳米管的力学性能远远高于碳纤维，所以用碳纳米管上浆剂处理碳纤维后，PA6/CF复合材料的力学性能有很大的提高。随着碳纤维填充量的增加，PA6/CF复合材料的的力学性能、导电性能都显著提高。由于碳纤维是增强相，其力学性能、导电性能远高于基体材料PA6，其含量的增加，对力学性能、导电性能的影响也变大。碳纤维的含量从10%增加到20%，其拉伸强度从122MPa增加到146MPa，提高了19.7%；模量从8344.9MPa提升到13208MPa，提高了58.3%；冲击强度从10KJ/cm2提升到15KJ/cm2，提高了50%；其表面电阻从105减小到104。