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采用碳纳米材料(包括碳纳米管和石墨烯)作为聚合物材料的增强相,其改性效果与碳纳米材料自身的尺寸特点和性能有关,还与碳纳米材料之间的相互作用以及碳纳米材料与聚合物基体之间的相互作用有关。碳纳米材料化学接枝和化学交联可以增强碳纳米材料之间以及碳纳米材料与聚合物之间的相互作用。我们研究了化学接枝和交联碳纳米材料对改性聚合物玻璃化转变温度、导电、导热和力学性能的影响规律及相互作用机制。分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟方法是研究这种相互作用的有效方法。本文采用MD 方法分别研究了碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)与聚合物基体的相互作用及其对聚合物耐温性的影响；研究了CNTs 与聚合物基体的浸渍和浸润特性、相互作用及其对Buckypaper 力学性能、导电和导热性能的影响；研究了石墨烯片之间相互作用及其对石墨烯膜导热性能的影响。