PMMA基微发泡复合材料由于大量微孔的存在，具有质轻、抗压、防爆等优异的力学性能，在民用包装业、交通运输业、汽车工业以及国防军事上有着重要的应用前景。本文通过采用原位技术在PMMA基体中引入纳米铜粒子作为微发泡过程的异相成核剂，采用超临界二氧化碳发泡的工艺制备了纳米Cu/PMMA微发泡复合材料，主要研究了发泡工艺对材料泡孔结构和材料密度的影响，并初步探索了材料在准静态和动态加载下的力学性能。首先以铜盐CuCl22H2O为铜源，N,N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂和还原剂，在没有额外保护剂的条件下原位合成了高分散的纳米Cu/PMMA溶胶。通过调整铜盐的加入量来控制纳米Cu/PMMA复合材料中铜粒子含量。结果表明：当含量低于10wt.%时，纳米铜颗粒呈类球形，粒径均一且有很高的分散性，当高于10wt.%时，团聚现象严重。由此可以确定制备高发泡效率材料所需的纳米铜粒子的添加量为2%左右。其次，通过反溶剂沉淀技术和热压成型技术，制备了纳米Cu/PMMA复合材料。采用超临界二氧化碳发泡技术制备了纳米Cu/PMMA微发泡复合材料。论述了CO2溶解在PMMA中的理论基础，即路易斯酸碱理论；采用重量分析法测定CO2在PMMA中的吸附量，通过分析确定了微发泡过程的饱和时间为8个小时；研究了饱和温度和饱和压力对CO2在PMMA基体中溶解度的影响，结果表明：CO2在聚合物中的吸附量随着温度的升高而逐渐减小，随着饱和压力的升高而逐渐增大。再次，研究了纳米铜含量以及发泡工艺条件对纳米Cu/PMMA微发泡复合材料的泡孔结构的影响。结果表明：纳米铜粒子的含量在低于5wt.%时，微发泡复合材料有较高的泡孔密度，高达1011～1012数量级，泡孔尺寸很小，均低于5μm；微发泡材料的泡孔密度随饱和温度的升高而下降、饱和压力的升高而增大、发泡时间的延长而降低，泡孔尺寸随饱和温度的升高而增大、饱和压力的升高而减小、发泡时间的延长而增大。研究了发泡工艺条件对材料密度的影响，通过大量实验数据得到密度与饱和温度、饱和压力之间的经验关系式，并通过实验对经验公式的准确性进行了验证，结果表明，计算值与实际值的误差在5%以内，具有很高的精确性。纯PMMA的成核效率只有纳米Cu/PMMA复合材料的千分之一。最后，初步探索了微发泡材料在静态和动态加载下的力学性能。发泡效率高的微发泡材料在静态加载实验中有明显的屈服平台，在动态加载条件下有较强的应力波弥散效应，均具有良好的吸能作用，具有优异的抗爆性能。