聚酰亚胺(PI)因其突出的机械性能、耐热稳定性、低介电性能以及耐化学腐蚀性等综合性能而被广泛的应用在微电子、隔膜、涂料、航天航空以及粘合剂等多个领域。随着人们对材料应用性能要求的提高,制备高性能、多功能聚酰亚胺成为其重要的研究方向。石墨烯是一种新兴的碳材料,其独特的二维单层结构使其具有优异的光学、电学、热学和力学性能,因此,石墨烯从被发现之初,就受到研究者的高度关注,开发各类石墨烯纳米复合材料也成为目前的研究热点。本课题以聚酰亚胺及聚酰亚胺/石墨烯复合切片为原料,首先对两种原料的性能进行测试分析,然后对两种原料的成膜方法和成膜工艺进行实验探索,最后对聚酰亚胺及聚酰亚胺/石墨烯的两种薄膜的性能进行测试并进行对比分析,考察了石墨烯的加入对聚酰亚胺膜结构性能的影响。本文的主要研究结果如下:(1)通过FTIR分析可知,实验所用的原料切片为未亚胺化的聚酰胺酸及其复合材料,石墨烯的加入使基体聚合物在1219 cm-1和1243cm-1处吸收峰发生一定变化;通过TG及DSC测试分析知道,石墨烯的加入对原料切片的热学性能不会产生明显影响。(2)实验所用切片的最佳溶解溶剂为N-甲基吡络烷酮,溶液成膜的最佳固含量为18%,溶液成膜采用直接烘干法比采用相转化再烘干要好。(3)通过对比不同热处理温度下的聚酰亚胺及聚酰亚胺/石墨烯复合材料薄膜性能可知:过热处理后,样品的红外光谱中出现了聚酰亚胺特征峰,并在300℃热处理后膜的特征峰最明显,但石墨烯的加入没有影响到聚酰亚胺的亚胺化过程和聚酰亚胺的官能团;通过XRD表征表明,石墨烯的加入并没有影响聚酰亚胺的无定型状态;通过扫描电镜(SEM)分析,可以看出有大小不等的石墨烯颗粒聚集分布在聚酰亚胺膜表面;紫外可见光谱(UV-Vis)结果表明,聚酰亚胺/石墨烯膜在波长较短的范围内具有良好的吸光或遮光性能;薄膜接触角性能测试得出,聚酰亚胺/石墨烯薄膜的接触角比纯的聚酰亚胺薄膜的接触角大,说明石墨烯的加入使得聚酰亚胺拥有更好的疏水性能;通过力学性能分析,可以得到石墨烯加入聚酰亚胺中,可以提高其的拉伸强度;通过热学性能(DSC)分析,聚酰亚胺/石墨烯复合材料的玻璃化转变温度有较大的提高。