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环氧树脂和环氧基复合材料在电子工业中被用作粘合剂、填充剂等,石墨烯的sp2杂化平面二维结构使得它具有极强的刚度和弹性模量,仅仅添加少量的石墨烯就能显著提高环氧树脂的热力学性能。本文基于分子动力学模拟方法,通过随机分布法在石墨烯表面枝接氨基官能团,获得氨基化石墨烯（Aminated graphene,AG）。将AG作为加强基嵌入到环氧树脂中,通过C-N共价键的方式连接AG与环氧树脂,构建不同尺寸的AG/epoxy纳米复合材料模型。从微观角度研究探究不同参数（如:官能团类型、质量分数和交联度等）对AG/epoxy纳米复合材料模型热力学性能的影响。另外,AG/epoxy纳米复合材料作为环氧塑封料,它的性能对Cu-AG/epoxy复合材料双材料之间的界面力学性能有一定影响,因此对Cu-AG/epoxy复合材料双材料之间的界面力学性能进行研究,分析其界面失效机理,以提高界面的可靠性。主要工作和结论如下:（1）基于环氧树脂模型,构建AG/epoxy纳米复合材料模型,通过指定交联方式与交联概率获得交联的AG/epoxy纳米复合材料模型,并补充适配此模型的力场参数。采用此力场,通过分子动力学方法研究了AG/epoxy纳米复合材料的热性能参数:玻璃转化温度（Tg）和热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion,CTE）,并讨论了交联度、质量分数和官能团的影响。模拟结果表明:随着交联度或质量分数的增加,AG/epoxy纳米复合材料的Tg会不断增加。羟基对复合材料的Tg有削弱作用,而羧基对复合材料的Tg有增强作用,但AG的增强作用更大。另一方面,随着交联度提高,AG/epoxy复合材料的CTE逐渐降低,随着交联度增加到一定程度,CTE减少幅度变小。随着质量分数的增加,AG/epoxy复合材料的CTE先增加后降低,与其它环氧复合材料相比,AG/epoxy复合材料的CTE更低。（2）对AG/epoxy纳米复合材料进行单轴拉伸,研究了AG/epoxy纳米复合材料的力学性能参数:弹性模量、泊松比和界面能,并讨论了交联度、质量分数、拉伸速率、拉伸方向和官能团的影响。模拟结果表明:AG/epoxy纳米复合材料的弹性模量随交联度的增加而提高,在大约70%交联度时达到最大值,超出70%交联度之后弹性模量逐渐降低,而泊松比保持一致的趋势。AG质量分数1.2%之前时,AG/epoxy纳米复合材料的弹性模量极低。AG的质量分数在1.2%之后,随着质量分数的增加,复合材料的弹性模量与泊松比都呈下降趋势。拉伸应变速率达到5×108s-1时,AG/epoxy纳米复合材料的弹性模量与泊松比达到最大值;拉伸应变速率比5×108s-1高或低,AG/epoxy纳米复合材料的弹性模量与泊松比相应降低;材料的屈服强度随着拉伸应变率的增加而提高。AG/epoxy纳米复合材料沿着垂直于石墨烯平面法线方向拉伸模拟所得到的弹性模量与泊松比都较小,沿着石墨烯平面方向进行拉伸可获得较高的弹性模量与泊松比。相比于羧基和羟基官能团,氨基官能团能够显著提高环氧树脂纳米复合材料力学性能。（3）通过分子动力学方法研究了Cu-AG/epoxy纳米复合材料双材料界面力学性能:上屈服点和失效强度,并讨论了交联度和温度的影响。模拟结果表明:随着交联度的增加,材料的上屈服点应力随之增加,70%与90%交联度的上屈服点应力之间相差不大。而失效强度则随着交联度增加而增加,在70%交联度左右达到了最大值,随后逐渐降低。温度的增加使材料的与拉伸应变长度逐渐降低。Cu-epoxy双材料模型、Cu-Gr/epoxy双材料模型和Cu-AG/epoxy纳米复合材料双材料模型的拉伸率逐渐升高,Cu-AG/epoxy纳米复合材料双材料模型展现出更高的弹性与韧性。