聚丙烯腈（PAN）广泛应用于过滤、吸附及复合材料等方面。研究发现PAN具有全同序列的31螺旋与间同序列的平面锯齿两种构象,有较高的偶极矩,具有压电潜质;钛酸钡（BaTiO3）是一种典型的无铅压电材料,具有良好的压电属性。本文选用PAN和BaTiO3为原料,通过静电纺技术制备了不同BaTiO3含量的PAN/BaTiO3纳米纤维膜,研究了纤维膜的压电性能和在复合材料中的应用。首先,选用浓度为12 wt.%的PAN溶液,将0 wt.%、5 wt.%、10 wt.%、15 wt.%、20 wt.%的BaTiO3纳米粒子加入其中,通过静电纺制备了PAN/BaTiO3复合纳米纤维膜,并对纤维膜的压电性能进行测试,研究了BaTiO3对PAN压电性能的影响;在得出最佳的BaTiO3添加浓度之后,分别在10 k V、15 k V、20 k V、25 k V四种电压下制备了四种纤维膜,通过测试其输出电压、FTIR和XRD研究了纺丝电压对PAN/BaTiO3复合纳米纤维膜的压电性能影响;最后,将纳米纤维膜与碳布交替铺层制成了层合复合材料,通过测试材料的模态、层间剪切、三点弯曲与压电输出探讨了PAN/BaTiO3纳米纤维膜在复合材料中的实际应用。实验结果表明:（1）BaTiO3纳米粒子的存在能促使PAN的31螺旋构象转变为平面锯齿构象,提高了PAN的压电性能。当BaTiO3纳米粒子浓度为15 wt.%时,压电性能最好,输出电压可以达到9.3 V。（2）纺丝电压可以在一定程度上改善PAN纳米纤维的均匀状况,促进平面锯齿构象的生成,当纺丝电压为20 k V时得到的PAN/BaTiO3纳米纤维膜,其平面锯齿构象最多,压电性能最好。（3）PAN/BaTiO3纳米纤维膜使复合材料的固有频率得到提升,改善了材料的层间性能;在与碳布混杂固化之后,依旧具备压电特性,且碳布能够很好的导出电信号。（4）在弯曲应力的作用下,复合材料具有良好的压电响应;与此同时,可以通过输出电信号的变化估算材料的受损程度,实现了对材料结构健康的实时在线监测。