碳纤维作为一种高性能纤维具有比强度高、比模量大、耐高温、耐腐蚀等优异特性被广泛用于复合材料的增强体。但是碳纤维原丝表面较为光滑，缺少具有活性的官能团，所以使用未经任何处理的碳纤维制备复合材料纤维无法与基体紧密地结合。基体上的负载也就不能有效地传递到纤维上，碳纤维的优异性能得不到充分的发挥，极大地限制了复合材料整体力学性能。这也就解释了碳纤维性能在不断提升，而复合材料整体性能却停滞不前这一现状。因此对碳纤维表面进行改性，提升纤维与基体的结合度充分发挥纤维的增强体作用对提升复合材料性能具有重大的意义。目前常见的碳纤维改性方法有如下几种：

　　1.氧化法

　　该方法使用氧化剂在一定条件下氧化碳纤维表面，引入活性基团提高碳纤维表面活性。根据氧化条件的不同可分为电化学阳极氧化法、气相氧化法和液相氧化法。

　　电化学阳极氧化法利用碳纤维的导电性质以碳纤维为阳极石墨板、不锈钢板等耐腐蚀导电材料为阴极，酸碱盐为电解液在碳纤维表面发生阳极氧化。这一方法可以在碳纤维表面引入极性基团，增加其活性和粗糙度提高碳纤维复合材料的界面结合度。

　　气相氧化法利用气体氧化剂 在一定温度、气压条件下对碳纤维表面进行氧化常用的气体氧化剂有空气、氧气和臭氧等。液相氧化法使用具有强氧化性的液体作为氧化剂，在一定条件下对碳纤维进行表面处理，常用的液体氧化剂有硫酸、硝酸、次氯酸、高锰酸钾等。这两种方法都可以显著地提高纤维表面活性基团含量尤其是含氧官能团。

　　2.接枝法

　　在碳纤维表面产生具有活性的自由基，以这些自由基为反应点接枝所需要的单体。根据采用方法的不同可将接枝法细分为化学接枝法、辐射接枝法和等离子体接枝法。化学接枝法采用化学手段使碳纤维表面产生自由基，具有接枝单体多样、聚合条件简单、反应条件温和等优点。辐射接枝法利用高能射线在碳纤维表面接枝单体或聚合物无需催化剂反应条件要求较低，且反应可控。等离子体接枝法使用等离子体在特定的环境氛围下轰击碳纤维表面，从而引入所需要的官能团，根据处理条件不同，可以将等离子接枝法分为高温和低温等离子体接枝法。

　　3.表面沉积法

　　该方法在一定条件下，通过将特定的物质沉积附着在碳纤维表面，形成一层化学性质活跃的薄膜提高纤维与基体的结合度。常见的表面沉积方法有气相沉积法、电沉积法和化学镀。

　　气相沉积法是将两种或两种以上的气体反应形成的新物质沉积到基材的表面。近年来气相沉积法成为制备碳纳米管改性纤维的一种常用方式，通过该方法，碳纳米管可以直接在经过催化剂处理后的碳纤维表面生长。电沉积法是在碳纤维中通入电流在电解液环境下发生电化学反应，从而在纤维表面形成镀层。化学镀原理与电沉积法相似，仅利用还原剂与溶液间的氧化还原反应就可在纤维表面形成镀层。这两种方法操作简单工艺成熟反应可控，目前都有较广的应用。

　　改性后碳纤维板的层间剪切强度明显提高这是碳纤维与基体结合度提升的直接结果。其次是碳纤维板面内性能的变化，由于部分碳纤维改性方法在改善碳纤维表面粗糙度、反应活性的同时还会蚀刻碳纤维表面，造成碳纤维自身力学性能的下降，削弱了碳纤维板拉伸和弯曲等面内性能。可以提升垂直于纤维方向上的力学性能提高复合材料的层间断裂强度、压缩强度一定程度上改善了层合板的面内性能。