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复合材料是通过巧妙的手段组合在一起、性能优于原材料的先进材料。热塑性树脂基纤维增强复合材料具有便于生产利用、加工方便、可回收、可循环使用、成型性好、环保等特点，近年来已成为纤维增强复合材料的研究热点，并且在航天军工、工业民用等领域逐渐渗透。通过复合材料界面调控(改变增强材料的种类和控制热处理条件)使两相界面之间具有一定的结构和粘附力，对制备具有高性能的复合材料具有十分重要的意义。本文主要研究了以芳纶纤维和碳纤维作为增强纤维、热塑性聚氨酯（TPU）材料作为基体的纤维增强热塑性复合材料的界面性能，并通过热失重分析（TGA）、差示扫描量热分析（DSC）、偏光显微镜观察（POM）、扫描电子显微镜观察（SEM）和X射线光电子能谱分析（XPS）等多种表征测试手段，从复合材料体系的等温结晶动力学、非等温结晶行为、微相分离与结晶的相互作用和界面微观力学性能的表征四个角度出发，探讨了纤维增强热塑性聚氨酯的界面性能，得到了如下结论：（1）随着结晶温度的升高，碳纤维由于界面上的热传导率失配作用降低等原因，对材料结晶效率的促进作用大幅度下降；硝化碳纤维由于表面活性大，在高温下对材料的结晶也有一定的促进作用；芳纶纤维与基体材料之间能形成强价键结合，明显提高复合材料的结晶效率，且这种作用受温度的影响不大，另外，复合材料的结晶性能与纤维的表面状态、体系的处理条件和TPU树脂的微相分离程度等都有密切的关系。（2）在非等温处理条件下，纤维增强TPU树脂基复合材料受到结晶诱导分相效应、浓度涨落诱导结晶效应和纤维诱导结晶效应的影响，导致最终在体系中生成两种尺寸范围（A型和B型）的晶体，也改变了体系的微观聚集状态和相结构；（3）在TPU树脂基复合体系中，通过改变复合结构和热处理条件，可以改变体系中基体材料的微相分离状态，最终形成不同的结晶形态结构，从而达到对体系性能的调控；（4）利用单纤拔出法测试复合体系的界面剪切强度可以发现，纤维的表面状态是决定纤维增强复合材料界面剪切强度的关键性因素。本课题的研究对系统认识纤维增强热塑性聚氨酯基复合材料的界面性能及其变化规律具有理论意义。本研究围绕着复合体系的界面结晶、热学及力学等方面的内容展开，对新型聚氨酯复合材料的开发和性能的改善具有指导意义。