目前碳纤维增强尼龙6复合材料因其高比强度、自润滑性等特点得到广泛的应用,但碳纤维表面光滑且疏水,与尼龙产生的弱界面影响材料性能,制约着进一步的开发与应用。大量研究通过物理和化学的方法对纤维表面改性提高了材料的界面剪切强度（IFSS）,增强了机械性能。但仍存在改性方法复杂、生产效率不高、改性增强效果难以预测等问题,因此碳纤维的改性工艺与复合材料的性能预测需要进一步研究。本工作通过电还原接枝的方法,在碳纤维表面引入了萘基化合物,并进一步接枝氨基碳纳米管,然后经过模压工艺制备纤维增强尼龙复合材料。通过纤维脱粘和拉伸测试评价界面和材料性能,分析不同改性方法增强效果和探索适合的成型参数,制备高强度的复合材料。建立IFSS与强度的关系,并根据实验数据完善单向纤维复合材料的强度预测模型,从模拟的角度分析材料IFSS与拉伸强度的关系。研究得出如下结论:（1）成功在碳纤维表面进行电接枝萘基重氮盐和氨基化碳纳米管,使IFSS最高提高了112.9%。相比于一般化学接枝,该方法能够无损改性,增强效果更强,效率更高,反应可控。（2）优化材料制备工艺,在10 MPa下模压成型的长纤增强复合材料,平衡了低压纤维浸润不足,高压纤维变形或损坏的问题。得到的最高复合材料拉伸强度为573.1 MPa。并建立了复合材料IFSS与拉伸强度的线性关系,发现存在一个IFSS（58.64 MPa）时有最高的拉伸强度（573.1 MPa）,低于该IFSS,强度随IFSS提高而增大,超过该值后,材料变脆,强度下降。（3）在单向纤维复合材料的拉伸强度预测模型中加入IFSS值对强度的影响,预测结果与实验结果误差小于5%,并通过模拟材料破坏过程分析了IFSS与强度间的关系,可以为优化纤维改性和实际生产提供指导。