复合材料集优良的电学性能、可大面积制备、轻质高强等优势于一身,具有广泛的应用前景。其中,复合热释电材料由于具有自发极化、结构简单、热-电转换、成本低廉等优点,适用于热成像、热传感、红外探测等领域。众所周知,目前应用广泛的复合热释电材料,多由陶瓷和高分子有机聚合物制备而成。但该类复合热释电材料需要大比例掺杂陶瓷,产生的缺陷会影响电击穿性能,限制其在高温环境下的应用。研究表明,分子铁电体介电常数小,制备工艺简单,能够溶于去离子水和部分有机溶液,为复合热释电材料的研究带来创新性进展。为了突破当前复合热释电材料存在的局限性,本文选用含氢键多极轴分子铁电体[Hdabco]BF4（[D]BF4）为掺杂功能相,以柔性的高分子有机聚合物P（VDF-TrFE）为基体,针对复合材料的种类创新及其性能的拓展,基于有限元分析法在物理场中的应用,通过COMSOL软件对材料进行设计和仿真,为后续实验提供理论支撑。该分子铁电体的氢键与二聚物中氟离子之间相互作用,诱使P（VDF-TrFE）形成β相,研制出具有高热释电系数、低介电常数的柔性复合热释电薄膜材料。首先,在COMSOL数值建模的过程中,建立不同掺杂比例的[D]BF4/P（VDF-TrFE）薄膜的几何模型。一方面,采用电磁场模块的静电物理接口,模拟复合材料的电场分布。结果表明,随着[D]BF4质量分数的增加,复合薄膜场强的最大值均增至111 MV/m左右,使[D]BF4得到充分极化,为材料电学性能的增强和极化实验提供理论解释。另一方面,采用热电模块将固体传热和电流两个物理场耦合,模拟[D]BF4/P（VDF-TrFE）的热释电电流密度。仿真可知,组分8wt%[D]BF4/P（VDF-TrFE）的热释电性能最佳,与热释电实验结果一致。其次,采用自然蒸发溶剂的方法制备[D]BF4分子铁电体。通过对晶体相结构的验证,确定[D]BF4晶体氢键的存在,且[001]方向的氢键链位于平行样品表面的晶面内。此后,对[D]BF4晶体的铁电性能、介电性能和热释电性能进行表征。结果表明,[D]BF4晶体的居里温度约为101℃,较高居里温度使得材料具有更为广泛的应用前景。在居里温度处,极化强度为5.8μC/cm~2,矫顽场为13.6 k V/cm,介电常数和损耗分别约为35和0.15,热释电系数为400.81*10-4C/m~2K。最后,制备[D]BF4/P（VDF-TrFE）复合热释电薄膜。通过相结构和形貌的分析,[D]BF4在聚合物中分布均匀,且颗粒形状完好、粒径均匀,有效降低了复合材料的孔隙率。XRD和FTIR的结果表明,引入[D]BF4可以诱使P（VDF-TrFE）β相含量增加,且在质量分数为8wt%时,β相含量最大为83.52%,相较于纯P（VDF-TrFE）薄膜提升了23.62%。随后,对各组分薄膜的电学性能进行表征,极化强度、介电常数和热释电系数均在组分8wt%[D]BF4/P（VDF-TrFE）时呈现最优值。其中,极化强度为9.86μC/cm~2,相较于纯P（VDF-TrFE）薄膜提升了1.89倍;20℃处,热释电系数约为0.139*10-4C/m~2K,提升了约为7.72倍。