随着复合材料的不断发展及应用范围的不断扩大,人们对复合材料的要求已不满足于高力学性能,发展轻量化、耐高温及多功能化的先进复合材料已然成为一种趋势。芳纶纤维是具有优异力学性能和耐热性能的低密度高性能纤维,聚酰亚胺是耐高温性能优异的高性能树脂,三维间隔复合材料具有高比强度和高比模量,独特的中空结构使其具有优异的隔热性能与吸声性能。本课题使用芳纶纤维为增强体、聚酰亚胺为基体,结合三维机织间隔结构制备出具有优异的热学性能和声学性能的轻质、多功能化的先进复合材料——芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料。首先,探究符合本课题聚酰亚胺复合材料的最佳制备工艺,研究了多次浸渍树脂对芳纶/聚酰亚胺单向纤维板树脂上胶率、横向拉伸及纵向拉伸性能的影响。结果显示,浸渍三次制备的单向纤维板与浸渍一次的单向纤维板相比,树脂上胶率提高了35.6%,横向拉伸性能和纵向拉伸性能均得到有效提高,其中横向强度提高了215.9%、横向模量提高了267.8%。通过对不同浸渍次数单向纤维板的拉伸性能研究和微观表征分析,浸渍三次树脂是制备芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料的较为理想的制备工艺。然后,通过上述制备工艺制备了高度为6mm和10mm的芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料,并研究了它们的平压性能和侧压性能。平压结果显示,6mm复合材料的平压强度和模量均略高于10mm复合材料,其中6mm复合材料的比平压强度为12.33MPa,比平压模量为307MPa;侧压结果显示,10mm复合材料夹层结构比强度和面板比强度优于6mm复合材料,具体夹层结构比强度是7.3MPa、面板比强度为72.43MPa。综合而言,芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料具有较强的抗压缩性能。最后,研究了高度为6mm和10mm的芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料的热学性能和声学性能。热学性能测试结果显示,芳纶/聚酰亚胺复合材料具有优异的耐高温性能,其分解温度达到575℃（氮气气氛下）、539℃（氧气气氛下）;质量损失达到5%时的温度是387℃（氮气气氛下）、409℃（氧气气氛下）。芳纶/聚酰亚胺三维间隔复合材料在高温下依然能够保持较强的抗压缩能力,在190℃下,10mm高度的复合材料比平压强度为15.28MPa,比强度保持率高达92.69%,而玻璃纤维/环氧树脂的比平压强度降低了近50%。10mm复合材料的隔热性能优于6mm,其在300℃高温下,复合材料上表面的温度仅有144.7℃;10mm复合材料的在150℃以下的隔热性能与木块的隔热性能相当,且有潜力作为300℃环境下的隔热材料。声学性能测试结果显示,两种高度的复合材料均是吸声材料且符合多孔材料的吸声原理,在低频下吸声性能差、中高频率下吸声性能好。在中高频率下,6mm复合材料的吸声性能优于10mm复合材料,6mm复合材料在中高频率下的吸声系数最高可达0.97,可以有效的吸收中高频率的噪声。