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以聚酰亚胺(PI)为基体、碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)为复合增强体,采用热模压工艺制备了不同CNTs含量的PI/CF/CNTs复合材料.采用电子拉力机、动态热机械分析仪和热重分析仪研究了PI/CF/CNTs复合材料的力学性能、动态力学性能和热稳定性.结果表明,与未加CNTs的PI/CF复合材料相比,CNTs含量为PI质量的0.2％时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的常温力学性能,其中常温拉伸强度提高19.5％,常温弯曲强度提高20.6％,常温层间剪切强度提高14.7％,玻璃化转变温度则由357℃提高到451℃;CNTs含量为PI质量的0.05％时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的高温力学性能,其中400℃拉伸强度提高15.8％,400℃弯曲强度提高9.6％,400℃层间剪切强度提高12.8％.CNTs的添加对PI/CF/CNTs复合材料的热稳定性几乎没有影响.