聚合物基微发泡纳米复合材料兼具了聚合物基纳米复合材料和微发泡材料的优点而被广泛研究。以导电纳米相作为增强剂的聚合物基微发泡纳米复合材料,具有轻质高强和静电、电磁屏蔽的多功能性,在电子工业和航空航天领域具有广泛的应用前景。聚合物基微发泡纳米复合材料的制备技术,包括聚合物基纳米复合材料的制备技术和超临界流体发泡技术。本文以PMMA作为聚合物基体,以Ag纳米粒子和CNTs-Ag纳米粒子作为增强剂,制备PMMA基纳米复合材料,再结合超临界流体发泡技术制备PMMA基微发泡纳米复合材料,重点研究其制备工艺、显微结构以及发泡前后的力学和电学性能。首先,采用原位还原技术和反溶剂沉淀技术,制备Ag/PMMA纳米复合材料,研究制备工艺对其显微结构和电学性能影响,分析Ag纳米粒子长大和异形化机理。结果表明当有少量PVP作为稳定剂时,可以成功制备出具有单分散性的Ag/PMMA纳米复合材料,通过控制反应时间,可以对Ag纳米粒子的粒径和形貌精确调控。分析表明在高温缺少Ag源条件下,Ag纳米粒子的生长主要受Ostwald熟化控制,异形化主要是由于PVP对Ag(100)晶面优先吸附的结果。Ag/PMMA纳米复合材料的电学性能没有得到明显的改善,归因于Ag纳米粒子的含量低,弥散分布难以形成电子传输的通路。其次,采用超临界流体发泡技术制备Ag/PMMA微发泡纳米复合材料,研究发泡工艺参数以及Ag纳米粒子粒径、形貌对泡孔结构的影响,分析异相成核机理,并研究Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的力学性能。结果表明,与PMMA微发泡材料相比,Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的泡孔密度提高了1-2个数量级。通过调节发泡工艺参数,实现了对泡孔结构的控制,制备出平均泡孔直径为4-30μm、泡孔密度为5×107-1010cells/cm3可调的微发泡纳米复合材料。低温、高压和较短的发泡时间有利于减小泡孔直径,发泡温度对泡孔结构的影响最为显著。计算表明当Ag纳米粒子粒径在1～2nm时,都可以起到显著的异相成核作用,这与本研究的实验结果吻合。Ag纳米粒子的粒径越小,理论成核密度越高,泡孔密度越高；Ag纳米粒子的异形化,可以提高其成核效率,但粒径的长大导致其泡孔密度降低。在相同体积密度条件下, Ag/PMMA微发泡材料比PMMA微发泡材料的压缩强度提高约84%,弹性模量提高约65%。泡沫力学本构模拟的分析表明,微发泡纳米复合材料的相对密度高于0.2时,力学性能略高于闭孔本构模型的预测值。这是由于Ag纳米粒子的存在,一方面增强了PMMA基体,另一方面在发泡过程中的异相成核作用减小了泡孔直径,提高了力学性能,其中后者起主要贡献。再次,采用超声-溶液共混法将CNTs分散到原位合成的Ag/PMMA溶胶中制备出CNTs-Ag/PMMA纳米复合材料,研究制备工艺、CNTs含量对显微结构和电学性能的影响。结果表明,经过反溶剂沉淀技术可以将氨基改性的CNTs均匀分散在Ag/PMMA纳米复合材料基体中,CNTs含量越高,其均匀分散越难；CNTs含量超过2wt.%时,6h的超声条件无法实现CNTs在Ag/PMMA纳米复合材料基体中的均匀分散。TEM分析结果表明,Ag纳米粒子倾向于沉积到CNTs表面,并与多根CNTs发生结合,随着CNTs含量增加导致其分散性变差。电学性能研究表明,与CNTs/PMMA纳米复合材料相比,CNTs-Ag/PMMA纳米复合材料的电导率提高了1-3个数量级,主要归因于其导电行为可以由隧道效应理论解释,Ag纳米粒子承担起电子迁移的载体而参与导电。最后,采用超临界流体发泡技术制备CNTs-Ag/PMMA微发泡纳米复合材料,研究发泡温度以及CNTs含量对泡孔结构的影响,探索力学和电学性能与泡孔结构的关系。结果表明,与Ag/PMMA微发泡纳米复合材料相比,CNTs-Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的泡孔密度进一步提高2-4倍。当CNTs含量超过0.5wt.%后,继续增加CNTs的含量对CNTs-Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的泡孔结构的影响较小；通过控制发泡温度可以将CNTs-Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的泡孔直径控制在3-20μm,泡孔密度控制在2×108～1011cells/cm3。CNTs-Ag两相纳米粒子具有更好的成核效果,主要源于添加的CNTs与PMMA基体的结合界面更弱,更有利于发生异相成核。在相同体积密度条件下,CNTs-Ag/PMMA微发泡材料比Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的压缩强度和弹性模量都有所增加。CNTs-Ag/PMMA微发泡纳米复合材料的电导率随着泡孔直径的增大而逐渐降低,并逐渐转变成绝缘体性质,本研究认为是孔径增加,孔壁厚度减薄,导电通路逐渐被破坏。