纳米颗粒掺杂改性是一种提高聚合物绝缘材料电性能的有效途径,但实际掺杂过程中,纳米颗粒不可避免地会发生团簇现象,从而导致纳米尺寸效应得不到更好体现。多层介质由于介质间的特殊界面结构使得多层介质具有某些特殊的电学性能而受到广泛关注。对其界面空间电荷特性及介电性能的研究有助于揭示聚合物基多层纳米复合电介质电性能的影响机制。本文着重研究了不同类型结构的三层Mg O/LDPE纳米复合薄膜的界面空间电荷特性及陷阱能级分布,同时以陷阱能级及空间电荷特性作为切入点,深入探讨了影响三层薄膜电性能的微观与介观机理。论文通过熔融共混及热压的方式制备了单层LDPE及Mg O/LDPE纳米复合薄膜和不同结构类型的三层复合薄膜。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了单层及三层薄膜的纳米颗粒分散情况、三层断面分层微观形貌及结构成分,确认了纳米复合及界面分层效果。研究结果显示,通过控制热压过程中的温度及加压时间,可以制备出纳米Mg O颗粒较为均匀分散及具有明显层间界面分层的单层和三层纳米复合薄膜。采用电声脉冲法(PEA)深入研究了不同结构类型的三层纳米复合薄膜在加压及短路过程中的空间电荷特性。研究表明,三层试样的层间界面处存在的大量陷阱分布对电荷的注入与消散起着重要的调制作用,层间界面处的大量陷阱会俘获载流子并在界面处形成电荷积累层,电荷的积累会使界面处的电场发生畸变,导致界面处电场降低形成阻挡势垒,从而抑制了电荷的进一步注入与消散。纳米Mg O颗粒掺杂及层间界面的引入改善了LDPE的电性能。纳米颗粒掺杂及层间界面结构均在LDPE基体中引入了新的偶极矩,导致三层复合薄膜的相对介电常数及介电损耗的增加;光激电流(PSD)表征结果显示,1wt%的纳米Mg O颗粒掺杂在LDPE基体中引入了大量深度与纯LDPE相近的陷阱,层间界面结构的引入使得三层薄膜中产生了大量深度为3.55-5.13e V相对较浅的陷阱;单层及不同结构的三层介质击穿强度的Weibull分布结果表明,介质层间界面处的陷阱俘获载流子及势垒阻挡作用,有效地提高了三层复合薄膜的击穿强度,很大程度上克服了由于纳米颗粒掺杂对纳米复合介质击穿强度的劣化。