离子辐照技术能量输入高效,对材料的宏观性能与微观结构均产生重要影响,而激光退火技术能够对材料表面结构产生有效的调制作用。本文采用N/Ar离子辐照及辐照后激光退火对聚酰亚胺材料的电学性能进行改性,阐明了材料性能演化规律,表征了改性材料的微观结构和离子辐照损伤行为,揭示了离子辐照及辐照后的激光退火处理对聚酰亚胺材料的改性机制。研究结果表明,N/Ar离子辐照改性将提升聚酰亚胺材料的载流子浓度,降低材料电阻率,对于140 ke V 2E16 cm^-2 N离子辐照试样,材料电阻率降低至109.0Ω·cm,较之原始样品(2.3×10¹⁶Ω·cm)降低14个数量级。材料在可见光波段的透过率显著降低,吸光度升高,光学带隙值降低,从而使得电子更易跃迁为载流子。离子辐照后,材料产生了g因子值为2.0025的热解碳自由基,随着位移吸收剂量的增加,自由基含量上升,二次微分谱半峰宽降低,半峰宽在高注量N离子辐照试样中降低更明显。材料内部的未成对电子寿命增长,自旋状态趋于稳定,表面结构向局域化状态转变。离子辐照改性产生的位移损伤使得酰胺环开环,氨基与羰基降解,呈现出由sp²与sp³杂化形式共存的类石墨化结构。随着位移损伤的加剧,类石墨化团簇结构尺寸细化,有序度略有降低。经过辐照改性的聚酰亚胺材料在激光退火处理后,在原有基础上,载流子浓度进一步增加,载流子迁移率下降,电阻率进一步降低,可低至0.7226Ω·cm,较之辐照改性样品降低3个数量级。光学透过率略有降低,材料的光学带隙值变化不明显。激光的光化学效应将对辐照改性聚酰亚胺材料表面残余的高分子结构进一步降解,细化类石墨化团簇结构的尺寸。此外,光化学效应与光热效应的协同作用将使材料表面发生刻蚀,致使材料表面出现岛状形貌,随着激光能量密度的升高,岛状结构的数量增加,分布更为均匀。激光的光热效应将使类石墨化团簇结构发生类再结晶行为,提升类石墨化团簇结构的有序度。有序度提升的类石墨化团簇结构将为材料提供更多的载流子,降低材料电阻率。光热效应与光化学效应的协同作用使得材料电阻率较之辐照改性材料有着进一步的降低。采用离子辐照与激光退火联用可以对聚酰亚胺材料的电阻率进行定量、分级调节,从而达到不同的使用功效。