伊利石/蒙脱石混层矿物粘土是一种天然的粘土矿物，是蒙脱石在成岩作用下向伊利石转化的过渡矿物形式，具有复杂的混层结构和多变的矿物成分比例，简称伊/蒙混层粘土矿物或伊/蒙(I/S)粘土，是一种非金属矿物材料，属于一种环境友好型天然材料。目前，对于伊/蒙混层粘土的研究较多地主要是涉及地质和矿物领域，而对于其超微细粉体材料的制备、改性、干燥及应用等方面的研究工作相当少，其具有超细粒级和层片状结构等特点，可作为橡胶、塑料、造纸、涂料等领域的填料或辅料，应用于化工、材料等传统产业以及现代工业发展领域，具有很大的应用价值。然而，伊/蒙粘土在制备、加工和应用的过程中存在着颗粒团聚、分散不佳以及与有机基体结合力较差等诸多问题。为了避免或减少微细颗粒的团聚，获得分散性和均匀性良好的超细伊/蒙粘土粉体，可采用先进的超细研磨工艺及后续的处理与干燥工艺结合相应的表面改性技术的有效途径。本论文旨在将天然的伊/蒙混层粘土通过湿法超细研磨制备纳米伊/蒙粘土浆料，然后经过分散、改性和胀化等干燥前预处理，蒸发干燥得到分散性和均匀性良好的纳米伊/蒙纳米粘土粉体，再经过干法偶联改性作为丁苯橡胶的补强填料，以制备纳米伊/蒙混层粘土-丁苯橡胶复合材料。本论文第一章综述了纳米粉体的制备技术及其应用的研究进展，详细地介绍了伊/蒙混层粘土结构与性质，提出了本论文的研究目的和研究内容。第二章将天然的伊/蒙混层粘土经过破碎、浸泡、捣浆及筛分等工艺精制后，再采用一种高能量密度介质搅拌磨对伊/蒙混层粘土进行超细研磨，成功地制备出纳米伊/蒙混层粘土。同时，研究了料浆的固含量、分散剂用量、研磨时间等对研磨效率的影响。实验结果表明，当有机分散剂（WF211）作为研磨助剂，其用量为1.5wt%和超细研磨时间为3h时，可以获得到纳米伊/蒙混层粘土产品细度小于100纳米达到70-72%。为了有效地干燥研磨后的纳米伊/蒙混层粘土料浆并获得分散性较好的超细粉体，第三章提出一种有效的表面改性和胀化处理工艺。同时，研究了pH值、分散剂种类及其用量对分散效果的影响，以及料浆的固含量、发泡剂及其用量、复配发泡剂组合对胀化效果的影响。结果表明，改性和胀化处理后料浆体积增大3-6倍，以形成大量、细小、均匀的泡沫为佳，有利于提高后续干燥效率及其干粉的分散效果。第四章采用了不同干燥方法（即蒸发干燥、共沸蒸馏干燥和喷雾干燥）对经过分散和胀化处理的纳米伊/蒙混层粘土料浆进行了干燥试验的对比研究。结果表明，干燥所得的多孔块体材料具有大量的细小孔洞，大小均匀，再经高速剪切分散可使得干燥后纳米伊/蒙混层粘土粉体具有良好的分散性。为了提高纳米伊/蒙混层粘土粉体与丁苯橡胶的相容性，第五章对纳米伊/蒙混层粘土粉体进行了偶联改性研究。从分散率和活化指数、傅立叶红外光谱（FTIR）及接触角等对其改性效果进行了分析与讨论。结果表明，经过干法偶联改性，其粉体在石蜡油中的分散率达到96%，活化指数达到99.35%，对水的接触角达到135°以上，其改性效果明显。第六章分析了纳米伊/蒙混层粘土粉体的综合性能，对粉体的流动性、分散性等方面的作出相应的评价。结果表明，采用“分散改性和胀化处理+蒸发干燥”工艺制备的纳米伊/蒙混层粘土浆料，其获得的粉体分散性，流动性和充装性能较好。第七章将改性纳米伊/蒙混层粘土粉体作为一种丁苯橡胶补强填料，制备纳米伊/蒙混层粘土-丁苯橡胶复合材料，并对其力学（拉伸）性能测试，以评价其补强效果。结果表明，采用1.0wt%AES发泡剂和1.0wt%KH550改性剂表面改性和胀化处理的纳米伊/蒙混层粘土粉体与丁苯橡胶的复合材料的拉伸强度达到10.63MPa，伸长率达到792.50%，补强效果较佳。最后，给出了本论文的结论，并对纳米伊/蒙混层粘土粉体的研发和应用提出了今后的发展方向。