石墨具有独特的层间结构和电学性能,是近几年国内外研究的热点无机层状材料之一,它与聚合物在纳米水平上有效复合形成的纳米复合材料是一类具有广阔应用前景的新型材料。因此,开展石墨/聚合物高导电率纳米复合材料的研究工作,有着十分重要的意义。　　 本论文对高含量纳米石墨片填充导电复合材料的制备工艺进行了较为系统的实验研究。使用光学显微镜、扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱分析等测试手段对复合材料的形貌和结构进行了分析；通过万能试验机、冲击试验机测试了复合材料的力学性能；使用数字多用表和高阻计测试了复合材料的导电性能。探讨了纳米石墨填料不同含量、固化途径对复合材料的导电性能、力学性能以及介电性能的影响。结果表明:采用“混合-真空处理-预固化-模压-后固化”的方法制备高填料含量的纳米石墨片/环氧树脂复合材料是一种有效、可行的方法。所制备的纳米石墨片/环氧树脂复合材料的逾渗阈值低于1(wt)％,远远低于微粉石墨/环氧树脂复合材料的16.5(wt)％。当纳米石墨片重量含量达到60(wt)％时,复合材料的体积电阻率达到0.0085Ω·cm,而含微粉石墨60(wt)％的复合材料体积电阻率仅为0.2Ω·cm。　　 研究表明:纳米石墨片含量与微粉石墨含量对复合材料冲击强度、弯曲强度、拉伸强度的影响规律不同。在填料含量高于4(wt)％时,纳米复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度随着填料的含量增加而降低,且低于微米复合材料,产生的原因在于纳米石墨片得径厚比远远大于微粉石墨。　　 此外,本文初步开展了纳米石墨片/炭黑/聚乙烯三元复合材料的制备和正温度系数效应(Positive temperature coefficient,PTC)研究。研究表明,向乙炔炭黑/聚乙烯二元体系逾渗转变结束时的组成中加入纤维状或纳米厚度片状的石墨可以明显降低复合材料的室温电阻率,同时保持复合材料的PTC强度不变。相比石墨纤维,纳米石墨片能更加有效的降低复合材料的室温电阻率。　　 本论文研究工作确定了一种制备高含量纳米石墨/聚合物复合材料的方法,大大提高了复合材料的导电性能,满足实际应用的需要。在相同导电性能需求的条件下,纳米石墨聚合物复合材料需要的导电填料更少,复合材料的密度更低。此外,本论文还提出了一种制备低电阻率聚合物PTC材料的新技术。