大容量远距离高压直流输电技术是我国近年来电力发展的重大课题之一，是满足我国目前远离能源基地的负荷中心用电需求的重要技术途径之一。气体绝缘金属封闭输电线路(Gas Insulated Metal-enclosed Transmission Line，GIL)是一种新型电能传输模式，是高压直流输电技术的重要组成部分。然而，运行中直流GIL的绝缘子会受到单极性电场的作用，易在绝缘子表面积聚电荷，使得局部电场发生畸变，最终引发绝缘子的沿面闪络，危害直流GIL的长期安全稳定运行。因此，通过优化改进绝缘材料的物理性能来提高直流GIL的绝缘运行可靠性具有重要意义。
　　为了寻找一种以具有良好力学性能为前提，并具有较小介电常数、优异热学性能(较高热扩散系数、较高热导率、较低比热容)及较高玻璃转化温度的环氧树脂纳米复合材料来作为绝缘子的纳米复合材料涂层，以削弱表面电荷积聚，本文基于分子动力学模拟技术展开了仿真计算环氧树脂/功能碳纳米管纳米复合材料关键物理性能的研究工作。主要研究内容如下:
　　(1)构建了环氧树脂/功能碳纳米管复合材料的分子动力学模型，分别为:纯交联环氧树脂模型，掺杂了未功能化、氨基胺功能化、羧基功能化、羟基功能化碳纳米管的环氧树脂模型(其中功能化的碳纳米管分别接枝4个或8个官能团)。功能化碳纳米管模型的构建从三个方面展开了考虑:是否功能化、官能团种类、官能团接枝个数。并对8个模型分别进行了弛豫，以使其能够更加接近实际材料，为后续各物理性能的仿真计算奠定模型基础。
　　(2)为了探究不同功能化碳纳米管掺杂对环氧树脂纳米复合材料介电特性的影响，基于分子动力学模拟，利用LAMMPS软件进行了环氧树脂/功能碳纳米管纳米复合模型介电常数的仿真计算，包含了在300K时的介电特性和260-400K时的介电常数温度特性。结果表明:与纯交联环氧树脂模型相比，掺杂了碳纳米管的纳米复合体系的介电常数均有所下降。同时，掺杂功能化碳纳米管模型的相对介电常数均比掺杂未功能化碳纳米管模型的小，掺杂接枝了8个官能团碳纳米管体系的相对介电常数均比接枝相应4个官能团碳纳米管体系的小。此外，接枝相同个数官能团模型的介电常数进行比较，均是掺杂了氨基胺功能化碳纳米管体系的较小。在300K时的介电特性中，EP/AFCNT8的相对介电常数最小，为2.218，比EP/neat降低了10.13％;对于260-400K时的介电常数，4个掺杂模型的相对介电常数在各个温度点与EP/neat的相比，均是EP/AFCNT8相对介电常数的降低幅度最大，最大减少百分比达到了11.9％，最小减少百分比为10.1％。
　　(3)为探究不同功能化碳纳米管掺杂对环氧树脂/碳纳米管复合材料热学及其他性能(玻璃转化温度和力学性能)的影响，基于分子动力学模拟，利用LAMMPS软件进行了环氧树脂/功能碳纳米管纳米复合模型热学及其他性能的仿真计算，包含了热扩散系数、热导率、比热容、玻璃转化温度及力学性能。结果表明:掺杂碳纳米管的环氧树脂纳米复合模型的热学、力学性能及玻璃转温度都有不同程度的提升，掺杂了接枝8个官能团碳纳米管的环氧树脂/功能碳纳米管模型的性能提升均明显高于掺杂接枝4个相对应官能团模型的性能。其中，EP/AFCNT8在热导率、热扩散系数及力学性能上提升最明显，整体热导率和热扩散系数分别提升了54.92％和67.30％;EP/HFCNT8具有最大玻璃转化温度，提升幅度为69.47K，提升幅度仅次于EP/HFCNT8的EP/AFCNT8为58.97K。在400K时，EP/CFCNT8具有体积模量和杨氏模量最明显的提升，分别为52.4％、35.5％;因为氨基与环氧基体的交联反应，EP/AFCNT8各模量整体上提升较为明显，可更好地保持良好力学性能。
　　本文基于分子动力学模拟仿真计算了环氧树脂/功能碳纳米管复合材料的各关键物理性能，所得结果可以为制备抑制绝缘子表面电荷积聚的环氧树脂纳米复合备选材料提供数据支持。