本文考察了三种不同粒径的炭黑(CB)和碳粉(CP)对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度、导电性、耐热性和摩擦磨损性能的影响，研究发现N550炭黑对UHMWPE有最佳填充效果。在此基础上，固定UHMwPE∶PP的质量比等于4∶1，N550为变量制得三元体系复合材料；以UHMWPE∶PP恒等于4∶1，N550∶碳纤维(CF)恒等于1∶1的质量比下制得了四元体系复合材料，并对一系列UHMWPE复合材料的性能进行了对比。 研究发现：填料的用量在一定范围内增加时，UHMWPE复合材料的拉伸强度和伸长率逐渐减小，但弯曲强度、弯曲模量及硬度逐步增加，通过对比发现，UHMWPE/CP、UHMWPE/N220力学性能较差，UHMWPE/N550力学性能最好，得出填料的分散性是影响材料力学性能的主要因素。第三相和第四相的加入，能很好的改善复合材料的力学性能。 通过对复合材料的热力学分析，填料的加入提高了复合材料的维卡软化点，UHMWPE/CB体系中，UHMWPE/N550提高的最明显，三元体系和四元体系要比UHMWPE/CB二元体系高大约10℃。DSC分析得出，填料的加入提高的UHMWPE的熔融温度和结晶度，特别是PP相的引入，更有利于UHMWPE的结晶度的提高。 复合材料的摩擦系数在低含量时都低于纯UHMWPE，填料含量超过10份时摩擦系数增大较多，但随着负荷的增大而减小，随速率的增大而增大；磨痕宽度随负荷和速率的增大而增大，但增大的幅度小于纯UHMWPE。PP和CF的引入，有利于降低摩擦系数，增加耐磨性。相同Pv值的比较显示，负荷对摩擦磨损性能的影响大于磨擦速率的影响。 复合材料的电阻率均随填料含量的增加而降低，在填料的含量为3phr时，降低最多(～2个数量级)，其中，粒径小的N220填充时对UHMWPE导电性的改善小于N330和N550。三元体系的导电性优于四元体系，但稍逊色于UHMWPE/CB二元体系。 通过不同加工工艺的对比研究，发现热压前热炼混合有利于提高力学性能，但降低了摩擦磨损性能和导电性能，溶剂中混合对各项性能指标都有降低。