随着电子工业的发展，要求电介质材料具有更高的介电常数、更低的介电损耗。传统的陶瓷材料具有非常高的介电常数，但是制备工艺复杂、易脆且介电损耗较大，将它们制成电容器，在充电和放电的过程中还会发生机械共振，大大降低了其寿命。有机聚合物柔韧性好、介电损耗低、易于加工，但是介电常数较低。为了获得高介电性能的电介质材料，科研工作者们做了大量的工作。一种方法是将高介电常数的陶瓷添加到聚合物中，制备了陶瓷-聚合物复合材料。高含量的陶瓷虽然能够提高复合材料的介电常数，但是降低了复合材料的柔韧性。另一种方法是将导电材料添加到聚合物中，复合材料在渗流阈值处的介电常数可以提高几个数量级，但是介电损耗也会相应的增加。因此,制备高介电性能的聚合物基复合材料具有非常重要的意义。本论文以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯-三氟乙烯（PVDF-TrFE）为基体，制备了不同填料的复合膜材料。通过对复合膜的微观形貌、结晶行为、介电性能等表征，探讨了填料对复合膜性能的影响。主要研究内容如下：（1）通过溶胶凝胶法制备了不同晶型的二氧化钛（TiO₂），并制备了TiO₂/PVDF-TrFE复合膜。扫描电镜表明TiO₂能够较好地分散在PVDF-TrFE基体中，并对复合膜的结晶行为起着非常重要的作用。少量的TiO₂有利于PVDF-TrFE在其表面结晶，提高了复合膜的结晶度；大量的TiO₂则破坏了PVDF-TrFE的分子链的规整度，降低了复合膜的结晶度。此外，金红石型二氧化钛更有利于PVDF-TrFE在其表面结晶。介电测试结果表明复合膜的介电常数随着TiO₂掺杂量的增加而增大。在相同的掺杂量下，掺杂金红石型二氧化钛复合膜的介电常数要高于掺杂锐钛矿型二氧化钛复合膜的介电常数。高温加速了PVDF-TrFE的分子运动，增加了二氧化钛的电导率，从而提高了复合膜的介电常数和介电损耗。（2）将纳米级的Ni-TiO₂添加到PVDF-TrFE中，研究了Ni-TiO₂对复合膜结晶性能、介电性能的影响。结果表明Ni-TiO₂的加入使得PVDF-TrFE由极性的β相向非极性的晶相转变；复合膜的介电常数随着Ni-TiO₂掺杂量的增加而增加，介电损耗依然保持着较低的数值（0.046-0.064）。在相同的Nix-TiO₂掺杂量下，复合膜的介电常数随着Nix-TiO₂中Ni含量的增加而增加，介电损耗几乎没有发生变化。（3）通过水热法制备了Na₂Ti₂O₄（OH）₂纳米管，并将纳米管添加到PVDF中。扫描电镜表明Na₂Ti₂O₄（OH）₂纳米管能够较好的分散在PVDF中，随着掺杂量的增加，纳米管在PVDF中逐渐形成导通的网状结构。DSC结果表明Na₂Ti₂O₄（OH）₂纳米管影响了复合膜的结晶性能。少量的纳米管有利于PVDF在其表面结晶，提高了复合膜的结晶度。随着纳米管的增加，纳米管破坏了PVDF分子链的规整度，降低了复合膜的结晶度。介电测试结果表明Na₂Ti₂O₄（OH）₂纳米管大幅度的提高了Na₂Ti₂O₄（OH）₂/PVDF、Na₂Ti₂O₄（OH）₂/PVDF-TrFE复合膜的介电性能。当掺杂量为18vol%时，Na₂Ti₂O₄（OH）₂/PVDF复合膜在100Hz的介电常数高达178.7，约为PVDF的20倍；Na₂Ti₂O₄（OH）₂/PVDF-TrFE复合膜的介电常数则高达330，约为PVDF-TrFE的25倍。经过计算发现实验结果符合渗流模型。向聚合物中添加Na₂Ti₂O₄（OH）₂纳米管大幅度提高复合材料的介电常数，相关文献至今未见报道。（4）通过水热法制备了核壳型Ag@C纳米材料，银核的大小为100-120nm，碳壳的大小为60-80nm。将核壳型Ag@C纳米材料分别添加到PVDF、PVDF-TrFE中，研究了核壳型Ag@C纳米材料对PVDF系列聚合物热力学稳定性、结晶性能、介电性能的影响。扫描电镜表明Ag@C均匀的分散在PVDF、PVDF-TrFE中，并未发生团聚现象，这是由于核壳型Ag@C纳米材料表面的羟基与氟原子产生氢键，从而提高了它们之间的相容性。DSC测试结果表明Ag@C的加入降低了复合膜的结晶度。介电测试结果表明Ag@C/PVDF、Ag@C/PVDF-TrFE复合膜的介电常数随着Ag@C的增加而增加，介电损耗保持着非常低的数值。较低的介电损耗是由于碳壳提高了Ag@C与PVDF的相容性，防止了银颗粒由于相互接触而引起较大的介电损耗。复合膜的介电常数、介电损耗对温度有较强的依赖性。