以聚醚醚酮（Poly ether ether Ketone,PEEK）为代表的聚芳醚酮（poly ether ketone ketone,PAEK）类热塑性高分子树脂,因其优异的综合性能,已被用作高性能纤维增强复合材料的树脂基体,所制备的高性能热塑性复合材料具有优异的抗冲击性能等优点,被广泛应用于航空航天等领域。众所周知,复合材料的性能受加工工艺的影响较大,对于高性能热塑性复合材料而言,其工艺难度主要在于成型时高黏度的树脂基体对纤维的浸渍和树脂结晶度控制,而且结晶度对于复合材料在实际环境中的服役性能有较大影响。本论文中,将课题组自主研发的共聚聚醚醚酮（co-PEEK）树脂与商品化聚醚醚酮（PEEK）树脂对比,分析其力学性能、热性能和流变性能的差异,结果表明co-PEEK树脂和PEEK树脂都具有良好的力学性能和热稳定性,但是前者具有更高的玻璃化转变温度（Tg,149℃）和更低的熔融温度（Tm,314℃）,而且co-PEEK树脂在330℃时粘度约为170 Pa·s,具有优良的加工性能。此外,通过测定共聚聚醚醚酮完全结晶熔融热焓（73.4 J/g）,在复合材料成型工艺中选择10℃/min降温速率;进一步地,运用Avrami、Ozawa和Mo法研究co-PEEK的非等温结晶行为并计算结晶动力学参数,结果表明,co-PEEK结晶呈多维度,Mo法描述非等温结晶动力学具有很好的效果,并计算得到co-PEEK非等温结晶活化能约为-165k J/mol。在此基础上,采用热压成型工艺制备了质量良好的碳纤维增强co-PEEK复合材料（TZ700S/co-PEEK）,并对其力学性能进行了测试。复合材料0°拉伸强度约为1655MPa,90°拉伸强度约为78.0MPa,0°压缩强度约为837MPa,0°弯曲强度约为1097MPa,层间剪切强度约为82.5MPa,开孔拉伸强度约为319MPa。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）等手段观察到碳纤维和树脂界面结合较好。针对复合材料的拉伸、弯曲、压缩以及层间剪切破坏结果进行分析,发现拉伸破坏机制包括拉伸破坏和剪切破坏两部分,纤维的拉伸断裂是材料失效的主要形式;弯曲试验表明破坏是由纤维断裂和树脂裂纹扩展引起的,通常先出现压缩破坏,进而纤维拉伸断裂最终导致材料失效;压缩试验表明破坏是由纤维微屈曲形成“扭结带”并进行传递引起的,树脂基体发生剪切屈服和碳纤维发生错位导致材料宏观失效;复合材料层间剪切破坏的主要模式是分层破坏;此外,动态机械性能分析（DMA）结果表明,在较高温度下,复合材料力学性能仍有较高保留率。本文还探索了不同降温速率下复合材料的结晶度和力学性能之间的关系,分析不同结晶度复合材料在90℃湿热和200℃高温条件下老化时的典型力学性能变化,发现湿热条件下复合材料吸湿符合Fick第二定律。其中,弯曲性能随湿热处理时间的延长而下降,且高结晶度的复合材料性能损失更多,而低结晶度复合材料弯曲性能下降有滞后,且界面微观形貌表明低结晶度的复合材料对于湿热老化界面损伤更敏感;高结晶度复合材料性能随老化时间延长有所降低,但随降温速率加快,老化时间延长,其性能略有上升。