邻苯二腈(PN)复合材料在航空航天领域的应用日益受到重视。然而，目前基于航空航天设计和应用所需的PN复合材料的基本热性能参数较为缺乏，且设计方法也大多是经验的。在本项工作中，采用热压工艺制备了碳纤维增强邻苯二腈复合材料（CF/PN）和高硅玻璃纤维增强邻苯二腈复合材料(HSF/PN)，并通过实验和FEM研究了其热稳定性、热膨胀行为和热传导。TGA结果表明，在环境温度低于500℃时，CF/PN比HSF/PN有更好的抗分解性能。在空气条件下，HSF/PN的残余质量比CF/PN高得多。两种复合材料都在300℃以下保持热稳定性。高硅玻璃纤维和碳纤维的增强可以明显降低热膨胀系数（CTE），且CF/PN的CTE比HSF/PN的更低。在室温下，CF/PN和HSF/PN的平面外CTE分别为1.97E-6 ℃-1和9.24E-6 ℃-1。升高温度时，应力集中出现在平纹编织结构的靠近缝隙的纤维束边缘。高硅玻璃纤维和碳纤维的增强可以在一定程度上减弱了隔热性能，而且CF/PN的导热系数高于HSF/PN。热导率和CTE的模拟结果都与实验数据接近。经验性的Pilling模型更准确地预测了HSF/PN的随温度变化热导率结果。利用TOPSIS模型计算这两种复合材料具有综合最佳性能时的纤维体积分数（FVF），结果表明CF/PN和HSF/PN的FVF分别为51.6%和59.2%时具备最佳热、力、轻量化的综合物理性能。本文以航空航天圆锥壳结构为例设计隔热/承载一体化酞腈复合材料结构。本项研究为PN复合材料在航空航天领域的设计和应用提供了参考.