碳纳米管薄膜由于其优异的机械性能、电学性能和导热性能,而具有广泛的应用前景,例如在储氢材料、催化剂载体、复合材料填料、生物和医药领域等。目前碳纳米管薄膜已经实现了连续制备,但是相对于单根碳纳米管的理论强度（50-200 GPa）,作为宏观体的碳纳米管薄膜还具有很大的探究空间,与增强聚合物复合制备碳纳米管复合材料来提高薄膜的强度成为一个研究热点。近年来对于碳纳米管/聚合物复合材料的机械性能展开了多方面的研究。其中如何提高碳纳米管的均匀分散和增加碳纳米管与聚合物的相互作用是提高复合材料的机械性能面临的主要问题。本文采用聚乙烯醇与碳纳米管网络状薄膜进行复合,制备均匀可拉伸的碳纳米管/聚乙烯醇复合薄膜,并对复合薄膜进行了机械性能、电学性能和湿度响应的测试。主要的实验内容和结论如下所述:采用化学气相沉积法制备碳纳米管薄膜,利用浸入滚动的方法制备不同聚乙烯醇含量（浓度为0.5 wt%、1 wt%、2 wt%和4 wt%）的碳纳米管/聚乙烯醇复合薄膜。聚乙烯醇具有良好的生物降解性、高强度和高韧性等优点,二甲基亚砜是一种极性溶剂,具有较大的表面张力,可以润湿疏水性碳纳米管的同时可以使聚乙烯醇/二甲基亚砜溶液渗透并保留在碳纳米管管束之间的空隙。本论文采用聚乙烯醇/二甲基亚砜溶液,解决了聚乙烯醇长链分子难以渗入到碳纳米管管束间隙的难题。对不同聚乙烯醇含量的复合薄膜进行了机械性能和电学性能的测试。聚乙烯醇浓度为0.5 wt%、1 wt%、2 wt%和4 wt%复合薄膜的抗拉强度分别为418 MPa、415 MPa、561 MPa和127 MPa,实验结果表明聚乙烯醇浓度为2 wt%的复合薄膜的抗拉强度最大。并对浓度为2 wt%的复合薄膜进行200℃热处理,抗拉强度可达到1 GPa。复合薄膜应变随着聚乙烯醇浓度的增加而增加,电导率随着浓度的增加而减小,其中浓度为0.5 wt%的复合薄膜电导率最大,值为305.53 Scm^-1。由于复合薄膜中的聚乙烯醇含有大量亲水性的羟基,用浓度为2 wt%的复合薄膜进行了湿度响应测试,复合薄膜的相对电阻变化可以达到8%。