因纳米粒子在改善聚乙烯力学性能和介电性能上显著作用，聚乙烯基纳米复合材料的研究受到了广泛关注。以石墨烯为代表的纳米石墨材料因其在电学、力学等方面的特殊表现，有望为提高聚乙烯的性能提供新的方法和途径。为此，本文以制备纳米石墨微片为基础，重点研究了聚乙烯/纳米石墨微片复合材料的力学性能和电性能，探讨了石墨片层的剥离方法及其结构等因素对复合材料性能的影响。论文以膨胀石墨为原料，采用超声法和球磨法两种方法制备纳米石墨微片，并分别用熔融共混法和溶液共混法制备聚乙烯纳米石墨微片复合材料。以X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）为手段研究了纳米石墨微片的结构，以拉伸强度和断裂伸长率为参数评价了复合材料的力学性能，以体积电阻率、介电常数和介电损耗为参数评价了复合材料的电性能。研究结果表明，以膨胀石墨为原料，通过超声法或球磨法可制备片层厚度在10nm左右的纳米石墨微片，两种方法相比，超声法能够获得表尺寸较大的纳米石墨微片，而球磨法能够降低纳米石墨微片的表面尺寸；采用熔融法和溶液法制备的PE/BGN复合材料具有不同的纳米石墨的分散性，溶液法更有利于纳米石墨微片的分散，所制备的复合材料具有较好的力学性能；复合材料的性能与纳米石墨微片的制备方法和用量有关，超声法制备的纳米石墨微片对复合材料性能的影响较大，在纳米石墨含量为4.00wt.%时，复合材料的性能均出现了显著的改变，表明纳米石墨微片由孤立的分散状态向连续或聚集的分散状态的转变。