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近几年，随着电子工业的高速发展，电子器件小型化、高速化成为一种主导发展趋势，因此对电子材料的性能提出了越来越高的要求。高介电材料由于具有非常好的储存电能和均匀电场的作用，尤其在嵌入式电容器中有着非常重要的应用。铁电材料就具备非常高的介电常数和较高的介电损耗，但由于其击穿场强较低(<100kV/cm)和加工性能差很难满足嵌入式电容器的要求。相比而言，聚合材料具有优越的力学性能和可加工性，而且具有非常高的击穿场强，但介电常数较低(通常小于10)，将二者结合在一起形成复合已被证明是一种十分有效的方法。 因此，本文以两类铁电性的纳米钛酸钡(s-BT)、片状钛酸钡(f-BT)粉体为填料，聚酰亚胺(PI)为基体，结合了陶瓷电介质和聚合物两相各自的优点，通过原位聚合的方法制备了钛酸钡/聚酰亚胺复合材料薄膜。系统研究了复合材料的介电性能、并通过介频谱探究了界面极化提高复合材料介电常数的机理。本论文研究的主要内容和结论如下： （1）以KH550、油酸(OA)、对氨基水杨酸(ASA)、油酸与对氨基水杨酸共混物(OA+ASA)四种改性剂来改性纳米钛酸钡(s-BT)，改性后纳米BT在基体中的分散性得到很好的改善，并通过原位聚合的方法制备钛酸钡/聚酰亚胺复合材料薄膜。通过对其介电性能分析，发现OA+ASA双分子改性的复合材料薄膜介电常数最大。这个增强效应可以归因于双分子的协同效应，提高了s-BT与PI基体界面相容性和界面结合强度，使其分散性更好，从而产生更多的界面。导致复合体系内产生了更多的界面极化，增大了介电常数。 （2）用油酸与对氨基水杨酸双分子(OA+ASA)改性的纳米s-BT制备了不同填料体积分数的复合材料薄膜。研究发现，介电常数随着钛酸钡含量的增加呈增大趋势。与未改性的S-BT/PI复合材料薄膜相比，改性后的复合材料薄膜介电常数更大，增长趋势更快。 （3）以片状钛酸钡(f-BT)为填料制备了片状钛酸钡/聚酰亚胺聚合物复合薄膜。在低组分时，F-BT/PI薄膜的介电常数比S-BT/PI薄膜高。且随着填料体积分数的增加，复合薄膜的热稳定性增强。