石墨烯是一种由碳原子经sp2杂化而成的单原子厚纳米材料。由于其真正意义上的二维结构所带来的出众性能,近年来引起人们广泛的研究兴趣。氧化石墨烯作为大规模制备石墨烯的前驱体、重要的石墨烯衍生材料,具有同环氧树脂单体良好的相容性,以及固化过程中与环氧基质可反应性,并且能够从多方面提高聚合物性能,是一种优异的纳米填料。本文结合近年来出现的新型脂环族环氧树脂,设计合成了一种全新结构的氧化石墨烯/含硅脂环族环氧树脂纳米复合体系,对其结构进行全面系统表征,并对其性能进行测试研究。具体内容概括为：(1)以改进的Hummers氧化法,制备氧化石墨,并使用丙酮为溶剂,通过超声手段对其进行剥离,制备得到氧化石墨烯。红外光谱显示：氧化石墨烯中包含羟基、环氧基、羧基。X射线光电子能谱进一步确认碳氧比为3：1。广角X射线衍射图谱显示：绝大多数氧化石墨得到充分剥离,氧化石墨烯保持单片层结构。拉曼光谱反映了氧化石墨烯中sp2与sp3结构含量的比例,证明氧化程度适中。同时,利用扫描电镜对氧化石墨烯的微观形貌进行观察,氧化石墨烯片层面积达到微米级,片层表面为褶皱薄纱状形貌符合氧化石墨烯特征。上述对石墨烯结构的表征支持Lerf所提出的氧化石墨烯结构模型。氧化石墨烯热失重分析结果表明,其热稳定性较差,分解温度在200℃左右。(2)利用超声分散法将所制备的氧化石墨烯均匀的分散在含硅脂环族环氧树脂单体中。以4-甲基六氢苯酐(HMPA)为固化剂,2-乙基-4-甲基咪唑(EMI)为固化促进剂,通过原位聚合法制备了含硅氧化石墨烯/脂环族环氧树脂纳米复合材料。利用广角XRD衍射、红外光谱、透射电镜、扫描电镜对氧化石墨烯在基质中的分散性进行表征。结果表明氧化石墨烯在环氧树脂基质中分散均匀,并且与环氧基质发生交联反应,接枝到聚合物三维网络体系当中。(3)对制备的氧化石墨烯/含硅脂环族环氧树脂复合体系进行热失重分析、动态力学分析。并对其绝缘性能以及介电性能进行测试。结果表明：复合体系较纯含硅脂环族环氧树脂热稳定性显著提高：热分解速率最大降低50%,残炭率最大提高3倍。玻璃化转变温度随着氧化石墨烯复合含量的增加呈现先升高后降低的趋势。绝缘性能未受影响。介电常数由纯环氧树脂的5最大提高到54,提高幅度达到10倍。使其具备了在嵌入式电容器领域内的应用潜力。