介电聚合物薄膜以其优异的性能在能量存储、电卡制冷、热释电等领域具有很大前景。受限于其介电常数较低的缺点,传统上改善纯聚合物介电响应的方法是复合一些高介电常数的无机纳米陶瓷材料,但是这通常也带来了一些负面影响,比如击穿电场的明显下降或者是介电损耗的大幅提升。近年来,一些研究利用聚合物-纳米颗粒界面的特殊性,发现少量低介电常数的纳米颗粒也可以提高聚合物的介电响应,同时避免了其他性能的明显下降。关于界面是如何影响复合材料的介电性能,纳米复合材料介电响应提高的机理还有待进一步探究。基于以上问题和分析,本文将从不同的聚合物纳米颗粒复合体系研究其介电性能的提高规律及机理。第一章主要介绍了介电材料及介电性能指标,聚合物基纳米颗粒复合材料的制备方法和应用,界面在介电复合材料中的重要作用。第二章主要研究了界面对P（VDF-TrFE-CFE）（聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯）基纳米颗粒复合薄膜介电响应的影响机理。所选取的高介电常数BaTiO3（钛酸钡）和低介电常数SiO2（二氧化硅）纳米颗粒,在低体积分数下均显著提高了 P（VDF-TrFE-CFE）的介电常数和极化强度,介电响应的提高受界面的影响较大,与填料的介电性能关系较小。通过进一步的BaTiO3颗粒表面化学改性实验,发现界面处的偶极子活动性更高,这是提高介电响应的主要原因。针对低含量纳米颗粒复合时介电响应提高的普遍现象,提出了相应界面模型解释。第三章主要研究了不同体积分数的Al₂O₃（氧化铝）纳米颗粒对PEI（聚醚酰亚胺）/Al₂O₃复合薄膜介电响应的影响机理。当Al₂O₃在低体积分数下,界面被认为是提高介电响应的主要原因;高体积分数下,大量Al₂O₃纳米颗粒给线性介电高分子PEI带来较多的自由体积,使得部分活跃的偶极子在电场下的响应更加容易。第四章研究了热处理工艺对PEI纳米复合薄膜介电响应的影响。对PEI/Al₂O₃纳米复合薄膜进行特殊的高温加热处理,或者正常加热后进行空气淬冷处理,均可以提高材料的介电常数。第五章内容是对全文的总结和展望。