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采用浓硫酸和硅烷偶联剂对碳纤维（CF）进行表面处理，利用可变纤维注入技术和反应注射成型技术相结合制备了聚氨酯（PUR）/CF泡沫复合材料，研究了CF表面处理及含量对复合材料力学性能的影响，并对破坏断口进行了扫描电镜观测。结果表明，CF表面处理可以有效提高PUR/CF泡沫复合材料的界面结合力，随着CF含量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈先增加后下降的趋势，表面处理的CF质量分数为15%时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别比纯PUR增加了1.52倍、2.73倍和2.25倍。