در این پژوهش، خواص حرارتی و مکانیکی کامپوزیت های رزین فنولیک/ الیاف کربن/نانولوله کربنی چند دیواره به عنوان دسته ای نوین از مواد نانوساختار مورد بررسی قرار گرفت. درصدهای مختلفی از نانولوله های کربنی جهت ساخت این نانوکامپوزیتها با استفاده از دستگاه پرس داغ به کار برده شد. نانولوله های کربنی خریداری شده با عامل کربوکسیل توسط سورفاکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفونات درون رزین فنولیک بطور یکنواخت پراکنده شد. این امر به نوبه خود توانست موجبات افزایش چشمگیر خواص حرارتی و مکانیکی کامپوزیتها را فراهم سازد. چگونگی توزیع نانولوله های کربنی درون رزین فنولیک با استفاده از دستگاههای میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی پویشی (sem) بررسی شد. به منظور بررسی خواص مکانیکی از آزمون خمش سه نقطه ای، جهت بررسی خواص حرارتی از تحلیل گرماوزن سنجی (tga) و برای مطالعه کارائی فداشوندگی کامپوزیتها از آزمون اکسی استیلن استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون خمش نشان دهنده بهبود قابل توجه خواص مکانیکی کامپوزیت با افزودن نانولوله های کربنی بود، اگرچه این خواص با افزایش میزان نانولوله های کربنی از 1 درصد به 2 درصد وزنی کاهش یافت. با استفاده از نتایج حاصل از tga، پارامترهای سینتیک تخریب حرارتی کامپوزیتها محاسبه شده و تطابق خوبی بین منحنیهای تجربی و نظری بدست آمد. همچنین سرعت خوردگی خطی و وزنی کامپوزیتها پس از افزودن نانولوله های کربنی بطور چشمگیری (به ترتیب 80% و 52%) کاهش یافت. مورفولوژی سطح کامپوزیت و نانوکامپوزیتها بعد از آزمون اکسی استیلن با استفاده از تصاویر sem مطالعه شد. به دلیل حضور نانولوله های کربنی در ساختار نانوکامپوزیتها، لایه ذغالی مستحکم و شبکهای از جنس کربن بر روی نمونه تشکیل شد که این لایه از ورود حرارت به لایه های داخلی نمونه جلوگیری کرد. مکانیسم تشکیل این لایه های محافظ ونحوه عملکرد آنها با استفاده از تصاویر sem مورد بررسی قرار گرفت.