介电弹性体（Dielectric Elastomer,DE）是一种电活性聚合物,其表面电荷会随着材料的形状或尺寸变化而变化。由DE薄膜和涂覆在其两侧的柔性电极构成的器件,可以在电刺激下产生形变作为驱动器使用,也可以将机械能转换为电能作为传感器和能量收集器使用,因此在人造肌肉、能量收集、潮汐发电等领域具有广阔的应用发展空间。尽管DE材料具有高能量密度、高转换效率、低成本、无须中间转换就可与多种能量源进行直接耦合等独特优势,但是受限于击穿电压较低、易老化失效等问题,在应用于实际器件时依然面临着巨大阻碍。有机硅橡胶具有高弹性和极快的响应速度,可以在很宽的温度范围内都保持其固有的柔性、弹性及稳定性,以及可以承受较高电场强度等优点,被认为是DE材料中最具商业价值的产品。本论文以介电弹性体发电机为应用目标,硅橡胶介电弹性体为研究对象,深入研究了硅橡胶的化学结构、无机填料的加入等对其介电性能与力学性能的影响,并且分析了在应用过程中预拉伸作用对DE材料机电性能的影响以及力学失效的模式。研究结果为硅橡胶介电弹性体应用于制备介电弹性体发电机提供了重要的科学基础,对推动硅橡胶在介电弹性体中的实际应用具有重要价值。本论文的研究内容包括以下四部分:（1）研究了均质硅橡胶的交联程度对材料力学性能与介电性能的影响。首先以商业化产品DC186硅橡胶为研究对象,对比了不同交联剂配比对DC186的力学性能及介电性能的影响。然后,自行研制了双组份室温硫化（RTV）硅橡胶,研究了不同分子量硅油组分的配比对硅橡胶力学性能及介电性能的影响,并确定了具有良好综合性能的最适宜基体配方。（2）设计采用含有极性基团巯基的3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）对纳米Si O2填料进行表面改性,作为介电填料加入RTV硅橡胶基体。极性硅烷偶联剂的引入不仅可以改善无机填料在硅橡胶基体中的分散,同时引入极性基团进一步改善了DE材料的介电性能。研究了填料含量及其表面结构对复合材料力学性能及介电性能的影响,并与不同Si O2含量的商业化产品HY-625硅橡胶进行了对比。研究结果表明,改性填料含量为8 wt%的2-MPTMS@Si O2/PDMS复合材料具有良好的应用性能,介电常数可达4.29,介电损耗低至0.07、击穿强度达到了75.69 k V/mm。（3）研究了预拉伸作用对DE材料结构取向及机电性能的影响,并初步分析了预拉伸的作用机理。选取DC186均质硅橡胶、HY-625硅橡胶与MPTMS@Si O2/PDMS复合材料作为不同结构硅橡胶样品,研究了预拉伸程度对于介电性能、电击穿强度的增强作用。通过对比相同预拉伸程度下不同样品的机电响应性发现,预拉伸作用对于含有填料的介电弹性体复合材料的提升效果更加显著。（4）根据硅橡胶介电弹性体在应用过程中可能出现的失效模式,对硅橡胶介电弹性体分别进行了热老化、循环拉伸-回复测试滞后损失以及蠕变性能测试,发现DE材料的高交联度与适量的粒子填充量有利于介电弹性体在应用过程中保持性能稳定性。