导电纳米纤维具有高比表面积、大的长径比、以及优良的导电性，在纳米微电子电路、分子导线、纳米线圈等方面显示出巨大的潜在应用价值，可望应用于微型光电子器件、分子级电路、电磁屏蔽和隐身技术领域。而传统导电纳米纤维主要是通过本征导电聚合物制备得到，而本征导电聚合物种类少，应用受到很大限制，因此，近年的研究重点主要是将导电纳米颗粒分散在聚合物中，通过合适方法制备掺杂型导电纳米纤维，而其中导电碳纳米管的应用是目前研究最多的体系。虽然已经有文献报道碳纳米管/聚合物导电纳米纤维的研究，但研究均停留在制备和表征方面，对其应用研究甚少，尤其是导电纳米纤维在聚合物及复合材料中的应用研究更少。而静电纺丝技术的发展为碳纳米管/聚合物导电纳米纤维的制备和应用研究提供了快速而有效的途径。本文将碳纳米管和广泛应用的高分子聚氨酯通过静电纺丝技术制备出了高导电纳米纤维，对该复合导电纳米纤维的热物理性能、导电性能、以及对聚合物和纤维增强复合材料的力学性能的影响进行了系统、深入地分析，对导电纳米纤维在涂层和层合结构复合材料在电磁屏蔽领域的应用进行了开创性的研究工作，建立了碳纳米管含量对纳米纤维导电性能影响的定量关系，从实验测试和理论分析角度研究了导电纳米纤维的含量对聚合物和层合结构力学性能影响的方式和影响的机理，并建立了相关的分析模型。本文的具体工作主要表现在：　　 (1)应用静电纺丝技术制备碳纳米管/聚氨酯(CNTs/PU)复合微/纳米纤维，将该复合纤维收集成无纺布薄膜，采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了纤维的微观形貌和结构，分别利用X-射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TGA)和动态力学分析仪(DMA)研究了复合纤维的结晶行为、热稳定性及玻璃态转变温度，并测试了纤维薄膜的拉伸力学性能随CNTs含量的变化关系。结果表明，一定含量的CNTs能有效地分散于PU溶液中，并能成功地纺出CNTs/PU复合微/纳米纤维，随CNTs在PU纤维中含量的增加，复合纤维的直径变细、玻璃态转变温度升高、热稳定性增强。并且，在所研究的含量范围内，无纺布的拉伸强度和断裂伸长率随CNTs含量的增加而有所增大。　　 (2)利用PC68数字高阻计和Loresta GP电阻计测量纤维薄膜的直流电导率随CNTs含量变化的关系。为了更好地研究该多孔薄膜的电学性能，同时采用Agilent4294A阻抗分析仪测试了纤维薄膜的电导率在40Hz-110MHz频率范围内的变化关系，并与浇注试样的结果进行比较。结果表明，在所研究的含量范围内，CNTs的加入使PU的电导率提高约1010倍。根据复合纤维薄膜的电导率及薄膜的微观结构，提出了薄膜的导电模型并分析了浇注膜与电纺纤维膜的导电机理。　　 (3)将碳管/纳米复合纤维膜添加到环氧树脂和层合板的层间界面，研究了不同含量的超细纤维对环氧树脂、环氧树脂/碳纤维复合材料层合板的拉伸性能的影响。结果表明，复合超细纤维对环氧树脂、环氧树脂/碳纤维复合材料层合板的拉伸性能均有一定的增强作用，且增强作用与碳管在纳米复合纤维中的含量有关。当碳管/纳米复合纤维中碳管含量未达到一定值时(本文为()％)，增强作用随碳管含量的增加而增大，但是当碳管含量高于这一值后，增强作用反而会随碳管含量的增加而减弱。通过对断面进行SEM扫描我们可以发现，添加碳管含量为5％的碳管/纳米复合纤维到环氧树脂中时，环氧树脂断面可能出现碳管的聚集，从而产生应力集中，造成材料的破坏。　　 (4)通过建立细观力学模型，从细观结构出发，根据复合材料基本组分材料的性能，对纳米纤维膜、纳米纤维环氧浇铸体的基本力学性能进行了分析，对其力学影响机理进行了讨论。采用细观力学桥联模型，对夹纳米纤维膜碳纤维单向板的力学性能进行了预报，并与实验结果进行了比较，对纳米纤维膜在层合板体系中的作用进行了分析探讨。这为通过细观力学模型预报纳米纤维增强复合材料的力学性质、指导其材料的设计和制造做了一些基础性、探索性的研究，具有一定的理论指导意义。