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地聚合物（GP）材料资源丰富,在性能上具有环境适应性强、承载强度高、稳定性好和耐久性优异等优点。随着对环境保护意识的加强,使用GP代替部分普通硅酸盐水泥建设房屋和铺设路面已经逐渐走进大众的视野。伴随着科技的发展、人们对建筑材料电磁屏蔽功能的需求越来越强烈,提高建筑材料电磁屏蔽性能已经成为GP材料研究的新方向。GP材料同样已经被应用于建设机场跑道和道路上,冬季遇到强降雪、积雪等恶劣情况下,由于GP本身的导热性能较差,使用GP材料不能达到除冰融雪的要求。因此,开发具有优异电磁屏蔽性能和导热性能的GP材料,对于防止建筑内部电子设备向外产生电磁辐射和加快道路除冰融雪、减少经济损失将具有重要的意义。本论文的研究目的是制备具有电磁屏蔽和导热性能的GP复合材料,并对其电磁屏蔽和导热机理进行研究。首先,选用碳纳米管（CNT）作为功能填料,并对CNT进行酸化处理,制得a-CNT。其次,根据GP的化学结构,对a-CNT表面进行二氧化硅（SiO2）包覆,获得SiO2@CNT。随后制备不同体积分数的a-CNT/GP与SiO2@CNT/GP复合材料,研究其对GP复合材料电磁屏蔽性能和导热性能的影响及相应机理。最后,通过手糊成型工艺制备碳纤维增强GP复合材料（CFRGP）,对制备的CFRGP/a-CNT与CFRGP/SiO2@CNT复合材料的综合性能进行研究。具体研究内容如下:（1）通过酸化和表面包覆SiO2的方法对CNT进行表面改性,得到a-CNT和SiO2@CNT。采用FESEM、TEM、FT-IR、TGA等方法对a-CNT和SiO2@CNT进行表观形貌、微观结构、热稳定性的表征。研究结果表明:SiO2被成功引入到CNT的表面,包覆含量约为52.7%。（2）制备不同体积分数（1 vol%、3 vol%、5 vol%）的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP复合材料。使用FESEM观察CNT的分散情况,测试GP复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能,研究其电磁屏蔽机理。FESEM的观察结果表明:在相同添加量下,由于SiO2层与GP基体的碱激发剂发生化学反应,使得SiO2@CNT比a-CNT在GP基体中的分散效果好。但随着添加量的增加,由于体系粘度的增大,SiO2@CNT同样会出现一定程度的团聚。导电性能测试表明:随着添加量的增加,a-CNT/GP复合材料的体积电阻率逐渐减小。1 vol%的SiO2@CNT的体积电阻率比相同体积分数的a-CNT的体积电阻率降低了近10倍。但随着体积分数的增加,体系的粘度增大,SiO2不能充分地与碱激发剂发生反应,阻碍了CNT导电网络的形成,导致导电性能下降。电磁屏蔽性能测试表明:GP的电磁屏蔽效能（SE）在X波段约为4.3 dB,含有5 vol%a-CNT/GP的平均SE可达到约为32dB。当加入SiO2@CNT,随着含量的增加,复合材料的SE呈现出先增大后降低的趋势。添加1 vol%SiO2@CNT复合材料的SE约为9.2dB,与相同含量的a-CNT相比,提高了近39.4%。SiO2@CNT的添加量增加到3 vol%,复合材料的SE约为14.1 dB,这个数值与a-CNT/GP的电SE值相差不大,当添加量进一步增加到5 vol%时,复合材料的SE约为20.1 dB,相比于a-CNT/GP的SE降低了近37.2%。这主要是由于随着SiO2@CNT含量的增加,体系粘度增大,SiO2层不能与碱激发试剂充分反应,SiO2层的存在阻碍了导电网络的形成,进而影响到其电磁屏蔽性能。通过对GP复合材料电磁屏蔽机理分析得出:GP复合材料的电磁屏蔽主要以反射为主。（3）制备不同体积分数（1 vol%、3 vol%、5 vol%）的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP。并对GP、a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP的导热性能进行测试分析,研究其导热机理。导热性能测试表明:GP的导热系数为0.33 W/（m·K）,随着从1 vol%增加到5 vol%,在相同体积分数下SiO2@CNT/GP的导热系数比a-CNT/GP分别提高了74%、67%和43%。主要原因包括:（1）SiO2包覆层在GP固化过程中与碱激发剂发生化学反应,促进了CNT的分散;（2）SiO2层与GP基体具有良好的相容性,增强了GP与CNT之间的界面作用,降低了界面热阻;（3）SiO2层作为GP和CNT之间的过渡层增加了CNT与GP之间的模量匹配度。（4）以1 vol%含量的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP为浆料,四层碳纤维为增强体,通过手糊法制备CFRGP复合材料板,并对其弯曲性能、导电性能、电磁屏蔽性能及热学性能进行测试分析。力学性能测试表明:相比较于CFRGP复合材料,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT的弯曲强度分别提高了12.6%和20.1%;弯曲模量分别提高了30%和43.5%。导电性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT的体积电阻率分别下降了59%、38%。电磁屏蔽性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT复合材料的SE分别提高了5.2%、30.8%,CFRGP/SiO2@CNT复合材料的SE约为62.8 dB。导热性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT与CFRGP/SiO2@CNT的导热系数分别提高10.5%和31.3%。CFRGP/SiO2@CNT复合材料的导热系数比CFRGP/a-CNT复合材料的导热系数提高了18.9%,电磁屏蔽性能和导热性能的提高是因为CNT增加了碳纤维层与层之间的连接促进了整个体系导电网络和导热通路的形成。