中文摘要：

无机纳米微粒与聚合物以溶液共混法或溶胶－凝胶法制备纳米复合介质，解决纳米微粒在聚合物中团聚和分散均匀性问题。运用原子力显微镜、扫描电镜等测量、动态力学谱等研究复合介质中无机纳米微粒与基体材料之间的界面的物理和化学特性，并选择合适的参数表征界面。研究界面性质对复合介质的宏观介电行为、载流子的迁移率、界面极化状态、空间电荷分布、界面处陷阱和复合中心等的影响。建立宏观介电特性与微观界面表征参数的联系，为即将到来的纳米电介质物理学提供实验和理论依据。在此基础上研究界面对聚合物复合纳米介质功能特性的影响，构建联系功能特性与界面微观表征参数的物理模型，为今后开发和研究具有特殊功能的聚合物纳米复合材料奠定理论基础。

结论摘要：

以双溶液共混法制备了纳米氧化硅和低密度聚乙烯复合介质，通过电子扫描电镜和电子透射电镜分析发现，纳米氧化硅可以无团聚均匀地分散在低密度聚乙烯中。红外光谱的研究结果表明纳米氧化硅由于大的比表面积和表面能，与低密度聚乙烯的分子间存在强的相互作用。X射线衍射，动态机械谱等的研究表明，纳米氧化硅不仅影响低密度聚乙烯的结晶形态，同时也提高了低密度聚乙烯的储能模量和玻璃化转变温度。与纯低密度聚乙烯在强场下的电导模型符合空间电荷限制电流不同，纳米氧化硅/低密度聚乙烯在强电场下的电导与微米氧化硅/低密度聚乙烯的一样，均符合离子跳跃电导。受纳米氧化硅与低密度聚乙烯界面之间强的相互作用，纳米氧化硅/低密度聚乙烯复合介质的强场电导和低场下的退极化电流受电场应力历史的影响。同样受这种强的相互作用，纳米氧化硅/低密度聚乙烯的直流击穿场强高于纯低密度聚乙烯的，特别当纳米氧化硅/低密度聚乙烯在直流电场预压作用后，提高的幅度达到40%左右。受纳米氧化硅与低密度聚乙烯界面的影响，直流预压后短路过程中的空间电荷的衰减速率小于纯低密度聚乙烯的。纳米氧化硅/低密度聚乙烯复合介质电导也存在渗渝现象。