聚醚醚酮（PEEK）作为特种工程塑料通常被用于航空航天结构中。纤维增强聚醚醚酮复合材料作为一种高性能热塑性复合材料,因其具有更快的生产周期、更长的预浸料存储时间、更高的韧性和可回收性等优势,作为整体构件或零部件材料,成为应用于下一代客机和高铁、地铁车辆的非常有潜力的复合材料。但由于PEEK分子链的惰性,使其与纤维间不能形成较好的界面结合,影响纤维的增强效果。因此,改善纤维与PEEK树脂之间的界面性能对于PEEK复合材料实际的应用具有重要的理论价值及工程意义。（1）本文基于分子动力学（MD）模拟方法,分析计算了硅烷偶联剂KH550和SPEEK上浆剂对玻璃纤维（GF）/PEEK和碳纤维（CF）/PEEK界面键合类型及键合强度的影响。MD模拟结果表明,对于GF/PEEK体系,GF表面接枝KH550分子（g-GF）使PEEK树脂更容易在GF表面铺展,有利于改善GF/PEEK的界面;经SPEEK改性后GF（s-g-GF）/PEEK体系具有最大的界面相互作用能和范德华作用能,界面结合强度更高,SPEEK分子中的磺酸基与GF表面的硅羟基之间容易形成氢键,使上浆剂吸附在其表面。对于CF/PEEK体系,未处理CF与PEEK之间仅存在范德华作用力,KH550接枝后CF（g-CF）附近聚集了高密度的基体分子,界面上的原子间距离缩短,CF与PEEK之间的界面相互作用能增加;在SPEEK上浆CF（s-g-CF）/PEEK体系中,SPEEK与表面接枝KH550的碳纤维之间能够形成氢键,SPEEK引入CF表面后与PEEK树脂分子形成扩散缠结,PEEK分子的运动能力减弱,更有利于形成良好传递载荷的稳定界面。（2）通过分子动力学模拟纤维从基体中拔出的过程。结果表明,经SPEEK上浆改性后的纤维从基体中拔出需要最大的拔出力,且消耗能量最多,偶联接枝改性后的纤维次之。根据界面剪切强度模拟结果,相比于原始的未处理纤维,SPEEK上浆改性方法对GF/PEEK、CF/PEEK的界面剪切强度增强效果最好。通过微滴脱粘方法表征纤维与PEEK之间的界面剪切强度（IFSS）,g-GF/PEEK和s-g-GF/PEEK之间的IFSS分别比未处理GF提高了23.3%和56.1%,g-CF/PEEK和s-g-CF/PEEK的IFSS分别达到了52.2MPa和64.8MPa。在界面剪切强度的趋势方面,实验结果与MD模拟结果变化趋势是一致的,说明MD模拟对界面性能预测的可靠性。（3）通过偶联接枝和SPEEK上浆处理短切玻璃纤维（短切GF）和短切碳纤维（短切CF）,并分别制备PEEK复合材料。FT-IR、SEM测试结果表明,KH550和SPEEK成功引入到GF和CF表面,改变了纤维表面形貌和官能团。对PEEK复合材料力学性能进行测试发现,SPEEK改性后短切GF/PEEK的拉伸强度和弯曲强度相比未处理GF分别提升了21.4%和30.2%,短切CF/PEEK的拉伸强度和弯曲强度较未处理CF分别提高了17.9%和21.0%。