低熔点金属指熔点在300℃以下的金属单质或合金,常见的低熔点金属有锡、镓、铟、低共熔锡基合金。由于低熔点金属的高导电性、高流动性和低毒性等特点,近些年来一直是众多学者研究的热点,常温下处于液态的低熔点金属已成功应用于微流体芯片、软体机器人和柔性电子等产品。虽然对于低熔点金属的研究一直不断,但是其应用确受到了很大的限制,最主要原因就是金属液体和非金属材料的不相容性,很难制备得到分散均匀的液态金属复合材料,或者说想要制备具有纳米级尺度的液态金属复合材料是一个很大的挑战。现在运用最多的是将液态金属和聚合物复合到一起制备功能复合材料,在通常的液态金属/聚合物复合材料中金属液体的分散尺寸大多在20μm以上,此时制备得到的复合材料为介电材料而不具备导电性能。目前为止,金属液体与聚合物的难复合一直是困扰研究人员的难题,所以对于金属液体/聚合物体系的增容变得十分必要。纳米粒子对于不相容聚合物共混体系的增容已有报道,受此启发,我们想到了用纳米粒子作为增容剂增容低熔点金属液体/聚合物熔体共混物。在本论文中,我们以锡（Sn）为低熔点金属组分,以尼龙6（PA6）为聚合物组分,研究了无机纳米粒子对低熔点金属液体/聚合物熔体共混物的增容。首先,我们研究了无机纳米粒子种类对Sn液体/PA6熔体共混行为的影响和稳定机理,以含有和不含有Sn金属元素的高熔点化合物以及一些碳系的纳米粒子作为考察对象,随后确定了纳米二氧化锡为Sn/PA6体系的增容剂。随着纳米二氧化锡含量的增加,该体系内Sn粒子的算术平均粒径和体积平均粒径均减小,最小的Sn粒子尺寸达到了纳米尺度,Sn粒子和PA6基体的界面脱粘现象也得到了明显的改善。而且随着纳米二氧化锡含量的增加,Sn液体和聚合物熔体的界面张力也在逐渐减小,而且抑制了Sn液体在熔融共混时的析出,再次验证了增容的事实。据报道,与低熔点金属/聚合物体系相比,通过熔融共混法制备得到的低熔点金属/高熔点金属/聚合物复合材料的电导率得到了数量级的提升,是因为该体系内部形成了物理连续的金属网络结构。纳米二氧化锡对该体系中金属网络结构的影响是一个十分有趣而又重要的问题。为此,所以我们研究了纳米二氧化锡增容对Sn/Cu/PA6复合材料微观结构的影响。制备了金属总含量为40vol%,增容剂含量/剩余低熔点金属液体比例（V_N/V_L）不同的复合材料。结果表明,当V_N/V_L=0时,除了在复合材料中形成的导电金属相,在聚合物基体中几乎没有或者仅存很少的游离的Sn粒子。随着V_N/V_L比例的增加,原来体系中的导电金属网络连续性逐渐变差,在聚合物基体中游离的Sn粒子的数量逐渐增加。当V_N/V_L=1.25时,复合材料的聚合物基体中存在着大量游离的Sn粒子,原来构成导电金属相的金属液体被“剥离”,只剩下了固态的金属间化合物Cu₆Sn₅,这使得原来体系中导电金属网络的连续性被彻底破坏,这也间接破坏了体系的导电网络。低熔点金属/高熔点金属/聚合物体系的研究表明,当低熔点金属与高熔点金属的比例适当时,熔融混合过程中不会观察到金属液体析出,但当这一比例过高时,金属液体的析出仍然会发生。也就是说,为了使熔融混合过程中金属液体不析出,存在一个低熔点金属与高熔点金属的最大比例,我们称之为临界液固比。在本论文研究中,我们发现,升高温度有助于提高这一临界液固比。我们制备了金属总含量为53.3vol%,不同共混温度下液固比不同的Sn/Cu/PA6复合材料,研究了共混温度对Sn/Cu/PA6复合材料微观结构以及液固比的影响。结果表明,液固比相同的情况下,共混温度越高的复合材料中剩余的金属液体越少。对于不同共混温度的Sn/Cu/PA6三元复合材料,共混温度越高复合材料的临界液固比越高,当共混温度为300℃时,Sn/Cu/PA6复合材料的临界液固比可以达到5,且液固比足够高的情况下,复合材料内部的金属网络结构越完善。对于相同共混温度不同液固比的Sn/Cu/PA6三元复合材料,在Sn液体不析出的情况下,液固比越高的复合材料的金属网络结构更为连续,相畴尺寸更为粗大,根据之前的报道,这种结构的复合材料具备更加优异的综合性能。