界面是连接增强纤维和基体的极其重要的微观结构,对复合材料的物理机械性能有着至关重要的影响。传统的实验手段对界面微观结构的研究比较困难,而分子模拟在这方面有着独特的优势,可以把微观图形直接展示在研究者面前,方便分析。本文即采用分子模拟方法对复合材料连续碳纤维增强高性能热塑性杂萘联苯聚醚酮(CF/PPEK)的界面结构进行分析和研究。首先建立了真空环境下聚合度为12的PPEK单分子链的模型,并采用分子力学与分子动力学结合的退火模拟优化,退火温度从298K到598K。通过对其键长、键角和二面角的值在初始298K、最高598K和降到298K下的概率分布以及退火前后各项势能变化的分析,发现二面角是构象改变即使能量降低的主要影响因素。然后建立了三维和二维周期性边界条件下的含两根分子链的PPEK基体模型(称基体模型1和基体模型2),并采用升温加压的退火模拟。通过对优化后两种基体模型的构象和浓度的分析,发现基体模型1存在不连续性,不符合实际,而基体模型2较合理,但其密度仍与实验值有较大差距,进一步对模拟方法进行了改进,得到了密度较大且浓度均匀的合理的基体模型。最后在建立经氧化处理(连接-OH基团)和未经氧化处理的C纤维模型的基础上,建立了两种CF/PPEK的界面模型(称界面模型1和界面模型2),并采用退火模拟优化。通过对两种界面模型的结构分析,发现界面模型1中C纤维的表面层受基体吸引时变形很大,产生较大的空间位阻,使得基体中靠近界面的苯环数量减少。同时通过两种模型的界面结合能的计算,得出两种界面的结合强度都很大,且其中界面模型2的结合能更大。对结合能的各个作用项进行分析,得出其中贡献最大的是范德华作用。进一步结合对界面结构的分析,得出C纤维与PPEK形成较强的界面结合主要是由于C纤维晶层和PPEK结构中的苯环的范德华作用引起的。