通过高分子基体与导电填料复合而制备出的导电高分子复合材料（CPC）已经凭借其易成型加工、性能可调控、质轻等优势在能源动力、电磁屏蔽、环境保护以及监测传感等领域展现出了极其可观的潜在应用价值。其中,CPC用作传感材料时,多种类型的外场刺激（如应变、温度、湿度、气体等）均可使其产生相应的敏感响应行为,这吸引了大量研究学者的注意,尤其是具有多种应变传感模式或多种刺激响应功能的CPC传感材料,已成为当前研究的热点。本文中,我们制备出了多功能的CPC传感材料,包括圆柱状和片状炭黑（CB）/热塑性聚氨酯（TPU）取向复合泡沫材料以及石墨烯（graphene）修饰的柔性导电复合纤维材料,着重研究了它们在不同应变模式（如压缩、拉伸及弯曲）下的敏感响应行为,探讨了其结构与响应性能间的内在关系,并将其组装成传感器件实现了对各种人体运动的实时监测。同时,我们还研究了它们对于温度、湿度以及气体的敏感响应行为,结果表明它们在可穿戴以及多功能传感器件领域具有广阔的应用前景。主要研究内容及结论如下:1、CB/TPU取向复合泡沫的制备及其压缩敏感行为和吸附性能研究我们利用超声、定向冷冻以及真空冷冻干燥技术制备出了圆柱状CB/TPU复合泡沫材料,该材料具有独特的羽状叶脉形取向孔洞结构,孔隙率高达83.7%,密度仅为0.13 g·cm^-3,并且具有较低的逾渗值（0.48 vol.%）、长期的电阻稳定性以较好压缩性能。在作为压阻传感器时,其具有80%应变以上的宽检测区间（对应应力范围达584.4 k Pa）以及较快的响应时间（150 ms）,在检测区间内具有良好的线性响应,最大灵敏度（GF）达1.55。在测试时,材料对不同应变表现出了优异的分辨能力、响应稳定性、重复性以及耐久性（大于10000次压缩循环）。该泡沫压阻传感器可以稳定地实时监测各种人体运动,并且可以组装成阵列式人工电子皮肤来有效地检测不同压力的分布及强度,在柔性可穿戴传感器件以及智能人机交互领域具有较大的应用潜力。同时,其对有机溶剂和油类表现出了较高的饱和吸附量以及循环吸附稳定性,可以进行较快的油水分离（35 s）,在溶剂吸附及油水分离领域亦具有较高的潜在应用价值。2、CB/TPU取向复合泡沫的拉伸敏感行为及多功能响应行为研究在进行拉伸敏感行为测试时,片状CB/TPU取向复合泡沫具有良好的应变分辨能力、较快的响应时间（50 ms）、较好的响应稳定性及耐久性（大于10000个循环）。重要的是,其同时实现了较大的检测范围（170.6%）和较高的GF（775.9）,并且还可以对不同程度的弯曲进行响应,这与许多拉伸传感材料相比具有较大优势。经理论分析及公式拟合,我们发现隧道效应在其响应行为中起到了重要作用。我们可将其用于实时监测人体不同部位的运动,也可将其结合于小灯泡串联电路中,通过小灯泡的亮度变化来确定其在应力场中的变形程度。另外,该片状CB/TPU取向泡沫可以对温度、湿度以及不同极性的有机溶剂挥发性气体做出响应,且均表现出较好的分辨能力以及响应稳定性和重复性。由此可见,该材料在人体运动监测、人机交互以及多功能传感器件领域具有较大的应用潜力。3、graphene油墨修饰的柔性导电复合纤维的制备及其敏感响应行为研究我们采用超声锚定的方法将graphene油墨修饰在商业弹力纤维上,得到了一种柔性导电复合纤维。在拉伸敏感行为测试中,其达到了极低的检测下限（0.1%应变）以及极快的响应和回复时间（33 ms和35 ms）,并且具有优异的响应稳定性以及耐久性（大于10000个拉伸循环）。在弯曲敏感行为测试中,其同样具有较低的检测下限（0.5%应变）,并且具有良好的应变分辨能力、响应稳定性、重复性以及优异的耐久性（大于10000个弯曲循环）。因此,我们可将其作为应变传感器对人体不同剧烈程度的运动进行监测。此外,该柔性导电复合纤维可对不同的湿度环境做出电阻响应,在检测时对各种湿度表现出了较好的分辨能力以及响应稳定性和重复性,说明其在湿度传感领域也具有广阔的应用前景。