聚酰胺酰亚胺（PAI）具有的优异的介电性能与耐热性,被广泛用于电机电磁漆包线漆。随着变频电机的推广与发展,传统的PAI漆包线漆已经渐渐难以满足高技术的新要求。纳米改性技术以及多层复合结构设计等可以大幅度地改善材料的性能,为提升传统绝缘材料的性能提供了有效的途径,从而引起人们的广泛关注。本文通过热液法制备了纳米SiO₂分散液,并通过机械共混的方式与PAI树脂混合,制备了一系列具有不同纳米SiO₂含量的单层杂化薄膜和三层复合薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、热失重分析仪（TGA）、旋转粘度计对复合材料进行了表征和工艺性能测试,采用击穿场强测试装置、直流电导测试装置、介电频谱仪、耐电晕测试装置对复合材料的介电性能进行考察,并对测试结果进行了分析和讨论。TEM、SEM测试表明,纳米SiO₂粒子在PAI基体中分散均匀,一次粒子尺寸小于20 nm,纳米SiO₂/PAI三层复合薄膜三层结构界面清晰,各层厚度适宜;FT-IR测试表明纳米SiO₂/PAI复合材料中存在Si-O-Si结构;热失重测试表明,纳米SiO₂/PAI复合材料的热稳定性高于纯PAI薄膜;粘度测试表明,SiO₂分散液的加入使树脂混合液的黏度有所增加。击穿场强测试表明,单层杂化薄膜的击穿场强随着掺杂量的增加而减小,纯PAI薄膜的击穿场强最大,为250.42 k V/mm,三层复合薄膜的击穿场强随掺杂量呈先增加后减小的趋势,且总体大于单层杂化薄膜,掺杂量为8 wt.%时击穿场强达到最大值277.65 k V/mm,大于纯PAI薄膜;电导电流测试结果表明,复合材料的电导电流和电老化阈值均随纳米SiO₂含量的增加而增大,受载流子陷阱密度、层间界面以及铺膜工艺的共同作用,三层复合薄膜的电老化阈值高于同掺杂量的单层杂化薄膜;介电谱测试表明,纳米SiO₂/PAI复合材料在室温条件下的介电系数与介质损耗均随掺杂量与频率的影响呈现有规律的变化,复合材料的介电系数随掺杂量的增加而增大,随频率的增加而减小;介质损耗随掺杂量或频率的增加均有不同程度的增加;耐电晕测试结果表明,单层杂化薄膜与三层复合薄膜的耐电晕寿命均随掺杂量的增加而增大,掺杂量为20 wt.%单层杂化薄膜与三层复合薄膜的耐电晕寿命分别为17.65 h和16.50 h,是纯PAI薄膜的8倍左右,当SiO₂掺杂量低于16 wt.%时,三层薄膜的耐电晕寿命高于单层薄膜。