聚酰亚胺（PI）材料是一种具有优异性能的聚合物材料,该种材料由于具有优异的物理机械性能、化学性能以及耐高低温性能,被广泛应用于航空航天领域、微电子领域和通讯等高技术领域。近年来,越来越多的研究者对PI材料进行研究,对其研究方向正朝着高性能化、多功能化和低成本化发展。PI的耐高低温性能和优异的物理机械性能,为通过纳米改性该PI材料提供了重要的性能保证,也因此获得了众多研究者对该领域研究的青睐。本文以PI泡沫材料为基体,选择三种不同特性的粒子（金属Ag纳米粒子、Fe₃O₄磁性粒子及羟基化石墨微片）为掺杂填料,获得了 一系列掺杂填料含量不同的PI基复合泡沫。对这三种PI基复合泡沫材料进行了结构表征,分析不同掺杂填料及其掺杂含量对PI基复合泡沫的结构及其性能的影响。测试实验结果表明:本实验采用直接离子交换自金属化法所制备获得的Ag纳米是纳米级的。Ag纳米粒子在PI复合泡沫中存在轻微的团聚现象。XRD分析表明,PI/Ag 泡沫的 XRD 曲线在 2θ 为 38.45°、44.1°、64.55°、77.6°处出现了特征衍射峰,分别对应于银粒子的（111）、（200）、（220）、（311）晶面,证实本实验中所制备的单质Ag是面心立方晶系的,且曲线的衍射峰峰形尖锐,均无杂峰,说明单质Ag的结晶性能良好。热性能分析表明,Ag纳米粒子的引入对PI基复合泡沫的初始热分解温度几乎没有影响。红外测试结果表明Ag纳米粒子的引入并没有破坏PI基泡沫材料的化学结构。SEM测试结果表明随着前体溶液中初始含Ag量w（Ag）逐渐增加,PI/Ag复合泡沫中Ag纳米粒子的空间分布密度明显增大,Ag纳米粒子的尺寸不断减小。通过紫外测试可以知道随着Ag纳米粒子含量的增加,PI/Ag复合泡沫的反射率逐渐增加。并且反射率与Ag纳米粒子含量之间有良好的线性关系,但Ag纳米粒子含量增加到一定量后反射率与Ag纳米粒子含量之间不再呈线性关系,PI/Ag复合泡沫的反射率随Ag纳米粒子含量的增加变化越来越小。当以羟基化石墨微片为填料时,扫描电镜表明所制备的石墨微片直径为微米级且能较好的分散在PI泡沫基体中。将石墨微片掺杂到PI泡沫基体中对石墨微片的结晶几乎没有影响。通过FT-IR分析测试可知,在PI/石墨微片复合泡沫中引入的石墨微片对PI泡沫化学结构基本没有影响。DSC测试结果显示出PI/石墨微片复合泡沫具有比较高的玻璃化转变温度,能够保证在较高温度环境下材料的正常使用。从TGA分析测试可知,PI/石墨微片复合泡沫热稳定性与纯PI泡沫相比有所提高,说明石墨微片在一定程度上能够提高聚合物材料的热稳定性。通过SEM对PI/石墨微片复合泡沫材料的微观泡孔结构及其粒子分散状态进行分析,结果表明石墨微片与PI泡沫基体紧密结合且在PI泡沫中均匀分散。通过力学性能测试可以看出,在PI/石墨微片复合泡沫中引入石墨微片使得泡沫基体轻度变硬,同时柔韧性有所降低。当选择Fe₃O₄磁性粒子为填料时,通过红外光谱分析,纯PI泡沫与不同Fe₃O₄含量的PI/Fe₃O₄复合泡沫材料的化学结构基本相同,Fe₃O₄的加入对PI泡沫基体的结构并没有明显的影响。通过SEM测试得出,随着Fe₃O₄磁性纳米粒子含量的逐渐增加,Fe₃O₄磁性纳米粒子粒径逐渐减小,但当Fe₃O₄纳米粒子在PI基复合泡沫中达到10 wt%时会发生轻微的团聚现象。通过XRD测试可知,不同Fe₃O₄纳米粒子掺杂量的PI/Fe₃O₄复合泡沫的结晶性能良好,而且均没有杂峰。通过TG测试得出,不同Fe₃O₄纳米粒子掺杂量的PI/Fe₃O₄复合泡沫的分解温度与PI泡沫材料的分解温度相差较小,说明Fe₃O₄纳米粒子对PI泡沫基体的热稳定性影响比较小。对PI/Fe₃O₄复合泡沫材料的力学性能测试,得出随着Fe₃O₄磁性粒子含量的增加,压缩强度逐渐增强,泡沫材料抵抗变形的能力增大。综上所述,当Fe₃O₄磁性粒子的添加量达到13 wt%时,能够使PI/Fe₃O₄复合泡沫各性能指标达到最优,最终制得兼具热稳定性,物理机械性及电磁屏蔽性的PI/Fe₃O₄复合泡沫材料。