环氧树脂基导电复合材料因其易加工、高敏感、耐腐蚀、大量程等优点在结构健康监测传感装置的研究中受到越来越多的关注。关于环氧树脂基导电复合材料的感知性能,目前相关研究大多围绕特定试验结果展开分析讨论并对其机理做简单归因。然而,在表现各异的感知性能之下,其内在感知机理的研究仍有待进一步深入,这是全面了解环氧树脂基导电复合材料感知特性并使之系统化理论化的关键。本论文选取了碳系填料中具有高长径比的碳纳米纤维（CNFs）和金属系填料中具有刺尖状表面的镍粉（Ni powders）两种有代表性的导电填料,分别加入环氧树脂基体制备了多组不同掺量的环氧树脂基CNFs拉伸试件和环氧树脂基Ni粉压缩试件,对其电学特性、拉/压感知特性及拉/压感知机理进行研究探讨,为全面理解环氧树脂基导电复合材料感知性能并促使其实际应用梳理了思路、提供了指引。主要研究内容和结论如下:（1）采用机械搅拌和超声处理两种物理方法,将不同掺量的CNFs分散到环氧树脂基体中,制备了环氧树脂基CNFs复合材料拉伸试件。通过扫描电镜观察、电学测试、拉敏测试和温度变化测试,考察了CNFs掺量和加载模式对复合材料拉敏性能的影响,并讨论了环氧树脂基CNFs复合材料的拉敏机理。研究结果表明,环氧树脂基CNFs复合材料表现出明显的渗流现象;在渗流阈值前后,拉敏感知信号随应变的变化趋势相反,这是因为占主导的导电机理从隧道导电转变为接触导电;CNFs掺量为0.29 vol%和0.58vol%的复合材料具有稳定、灵敏的拉敏性能;温度补偿电路能够有效消除环境温度变化对感知信号的干扰。（2）采用机械搅拌分散方法,将不同掺量的Ni粉分散到环氧树脂基体中,制备了环氧树脂基Ni粉复合材料压缩试件。通过扫描电镜观察、电学测试、压敏测试,考察了Ni粉掺量、加载模式和加载速率对环氧树脂基Ni粉复合材料压敏性能的影响,并讨论了环氧树脂基Ni粉复合材料的压敏机理。研究结果表明,采用简单机械搅拌即可使微米级Ni粉达到较好的分散效果;环氧树脂基Ni粉复合材料表现出渗流现象;复合材料在多种加载模式下均表现出稳定可重复的压敏性能,其中Ni粉掺量为10 vol%的复合材料具有最大的应变敏感度;加载速率低于0.6 mm/min时复合材料的压敏性能基本不受影响。（3）从荷载作用在复合材料上引起体积变化这一宏观现象出发,利用体积变化率与试件三向应变的关系,结合环氧树脂基CNFs复合材料和环氧树脂基Ni粉复合材料的拉/压敏测试结果,得到了复合材料的体积变化率-电阻率变化率（FCR）曲线。进一步的,从填料粒子的间隙、几何特征、导电路径构建与载流子传输等角度分析了填料粒子微观行为对环氧树脂基导电复合材料感知性能的影响。分析结果表明,拉/压荷载通过使复合材料发生体积变化间接影响了内部填料粒子的间隙大小,从而使导电路径发生改变并影响载流子的传输,最终体现在复合材料FCR的变化上;对于给定的填料种类,理论上存在与感知需求达成最优匹配的填料参数特征。