为了弥补聚醚醚酮(PEEK)导热系数较低,无法有效传导热量的不足,拓宽其在高温范围条件等复杂环境中的应用,本文利用锌铝合金(ZA8)与PEEK结合制备了ZA8/PEEK复合材料,同时对复合材料中ZA8合金的含量以及表面处理方法进行了一系列调控,以达到改善复合材料的性能及两相界面结合的目的。本文针对ZA8合金相,利用羟基化处理方法在ZA8合金表面成功接枝了羟基(-OH),并通过铝酸酯偶联剂(DL-411)对其进行表面改性处理;利用球磨法将经过表面改性处理的ZA8合金与PEEK粉体按比例进行球磨处理,采用模压成型工艺制备了不同ZA8合金含量的ZA8/PEEK复合材料,并通过扫描电镜、XRD、DSC、FT-IR、XPS等测试手段,对复合材料的导热性、结晶性能等进行了研究;为探明ZA8/PEEK复合材料的界面结合行为,采用第一性原理结合电子、原子尺度考察了铝酸酯偶联剂对ZA8合金表面的改性机理,以及ZA8合金与PEEK的微观界面结合行为。主要研究工作和成果如下:(1)证实了 ZA8合金表面成功嫁接上羟基。FT-IR、XPS测试显示,经过NaOH溶液羟基化处理后的ZA8合金表面接枝了羟基,根据铝酸酯偶联剂的改性机理可知,这对于铝酸酯偶联剂在改性ZA8合金时使得铝酸酯分子能够与ZA8合金实现更好的结合;(2)探明了 ZA8合金用量以及表面改性处理对ZA8/PEEK复合材料导热性能的影响规律。ZA8/PEEK复合材料的导热系数随ZA8合金含量的增加而升高,而力学性能、结晶度有所下降;ZA8合金的表面改性处理对复合材料的导热及力学性能提升作用明显,当ZA8合金含量为10wt%时,ZA8/PEEK复合材料的力学性能达到最佳值,其抗拉强度为]14.70MPa,冲击强度为18.35kJ/m2;(3)探明了铝酸酯偶联剂表面改性处理对ZA8/PEEK复合材料两相界面结合的影响规律。含羟基的ZA8合金经铝酸酯偶联剂表面处理后,PEEK基体树脂与ZA8合金之间的界面结合性能良好,导致界面热阻被降低,从而复合材料的导热性能得到有效提升;(4)模拟分析了羟基(-OH)对铝酸酯在Zn表面的粘结强度的作用机理。通过羟基化处理在Zn表面引入羟基后,羟基的存在改变了铝酸酯分子在Zn(001)表面的吸附性质,使其从较弱的吸附状态转化为化学吸附状态,铝酸酯分子与Zn表面的界面结合强度得到有效提高;通过微观电子结构分析表明,羟基改善铝酸酯在Zn表面的粘结强度的主要原因,是羟基与铝酸酯中的O(s)(p)轨道电子相互作用的结果;(5)探明了铝酸酯分子与PEEK树脂的结合机理。铝酸酯与PEEK树脂之间不发生化学成键反应,而是物理作用,即铝酸酯分子的两条有机长链能够与PEEK分子发生相互缠结,且铝酸酯可以使金属表面呈现湿润现象,熔融态的PEEK在金属表面可以自发全面展开,为实现Zn和PEEK的界面有效粘结起到了“桥梁连接”作用。