影响高分子无机填料复合材料性能的因素有很多，比如填料的形状、大小、体积分数以及填料与高分子材料本身的性质等。很多研究表明复合材料中填料与本体材料之间的界面性质对高分子填料复合材料的性质有着极大的影响。界面是填充相和基体相之间连接的关键部分，也是应力及其它信息传递的桥梁。比如，通过增强填料与高分子材料之间的界面作用力，可以改变复合材料的界面破坏方式，力与能量的传输方式，从而改善其性能。因此，在无机填料高分子复合材料研究领域，界面问题是人们研究的焦点与热点。 近年来，硅烷偶联剂在玻璃—环氧树脂复合材料工业生产中被广泛应用。通过加入硅烷偶联剂，玻璃—环氧树脂复合材料的韧性、强度和耐腐蚀性能等等都可以极大地提高，因此玻璃—硅烷偶联剂—环氧树脂界面能研究对工业生产以及新产品的科研开发都有很重要的指导意义。 现有的界面能测量技术大部分都是以Young氏方程为基础： γ12=γ1-γ2 cosθ 基于Young氏方程，两相界面能γ12可以通过两相各自的表面能γ1、γ2以及两相所形成的接触角θ计算得到。因此，想要计算两相界面能，其关键就是测量两相所形成的接触角θ以及两相各自的表面能。 传统表面能与界面能计算方法一般包括Good等发展的Fowkes—wan Oss—Chaudhury —Good表面能计算法(FOCG方法)以及Owens等发展的Owens表面能计算法等，其关键步骤都是将已知表面能的标准液体如二次蒸馏水等滴在待测固体表面，测量所形成的接触角，然后通过Young氏方程的衍生方程对表面能以及界面能进行计算。但是，传统接触角测量方法受到很多因素的制约，比如测量时的湿度、温度、以及Young氏方程的适用范围等问题，因此传统接触角测量方法比较繁琐，数据重现性不是很好。最重要的是，由于受传统接触角测量仪器精确度的限制，一些微观尺度材料比如纳米球，纳米纤维材料表面的接触角测量存在着困难。自从20世纪80年代研制成功以来，原子力显微镜(AFM)在表面化学分析中的应用越来越广泛。由于AFM的分辨率可以达到0.1nm，可以运用AFM在纳米尺度上测量样品的各种性质，比如表面形貌、表面硬度、粗糙度、导电性、相分离等等。 现今，AFM技术的飞速发展，提供了一些在简单实验条件下，测量微观结构界面作用力的方法。与传统接触角测量方法相比，这些AFM方法快捷、准确，最重要的是，AFM方法可以在纳米尺度上测量界面能，从而为界面相互作用力的理论研究提供了可靠的重要的数据。 本文的内容就是： 采用了两种AFM方法测量玻璃．偶联剂．环氧树脂复合材料的界面能，并且与传统界面能测量方法进行了比较，说明了运用AFM方法测量微观结构界面能的可行性，并且对工业上常用的几种硅烷偶联剂对玻璃-环氧树脂复合材料的界面作用力的改性能力进行了比较，说明了硅烷偶联剂界面改性对玻璃—环氧树脂复合材料的性能起着重要的作用。