有机硅橡胶凭借其优异性能,在航空航天、石油、医疗及汽车等领域有广泛应用。随着科学技术发展和硅橡胶应用领域的拓展,同时为满足各领域对硅橡胶性能要求的不断提高,其研究正在由单一性能向高性能和多功能化方向发展。为此,本文系统开展了碳材料/硅橡胶复合体系的性能研究,采用不同制备工艺方法,通过探讨不同类型碳材料对复合体系性能演变的影响机理,以实现对硅橡胶高性能和多功能化应用提供指导。论文首先针对微米级鳞片石墨/氟硅橡胶复合体系,通过研究鳞片石墨在复合材料中的分散状态,分析了鳞片石墨与基体界面的结合情况,探讨了微米级石墨粒径及用量对复合体系机械性能、导热性能及耐热性能影响机制。在此基础上,基于两种不同类型纳米级碳材料碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯(GNs),制备了纳米级碳材料/氟硅橡胶复合材料;为有效改善MWCNTs和GNs在基体中易团聚问题,采用超声和离子液体非共价改性处理方法,以获得高性能碳材料/氟硅橡胶复合材料,并系统研究了离子液体对复合材料硫化特性的影响,比较了不同改性方法处理的碳材料与基体结合性以及复合体系的填料网络情况,探明了 MWCNTs和GNs的结构、分散性对复合材料导热性、热稳定性的影响规律。考虑到MWCNTs和GNs优异的机械强度、高导热和导电的特点,论文进一步研究了 GNs-MWCNTs的协同作用对氟硅橡胶复合体系抗静电能力和热稳定性的影响,以实现在GNs-MWCNTs低用量下获得高性能复合材料。对比分析了机械共混法和溶液共混法制备碳材料/氟硅橡胶复合材料性能,研究了制备方法对GNs-MWCNTs分散性的提升效果以获得综合性能更为优异的氟硅橡胶复合材料。在碳材料/硅橡胶复合体系研究基础上,将其与泡孔结构相结合,可以进一步提高其隔热、抗震等功能,论文采用化学发泡方法,通过控制发泡过程中的硫化温度、发泡剂H和碳纳米管用量,制备了一系列MWCNTs/硅橡胶发泡材料,首先研究了不同发泡条件发泡材料的泡孔结构,进而分析了 MWCNTs的引入对泡孔形貌的影响,探明泡孔结构和微观形貌对复合体系热稳定性、隔热性能等的影响机制。