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高介电材料在电子电力、储能器件等领域有着重要的应用。近年来,随着电子器件向微型化、轻量化、柔性化和高性能化的快速发展,以及电子元器件从传统的表面贴装向内部嵌入高度集成的转变,对介电材料提出了一些新的技术要求。聚合物基复合技术是开发新一代高性能介电材料的一个重要研究方向。目前尽管在高介电和柔性方面取得了一些进展,但仍然存在介电常数提高时介电损耗也随之增大的问题。大多数的研究认为填料与基体的界面相容性是造成介电损耗增大的一个重要原因。本文的目的是研究不同的BaTiO3陶瓷表面修饰方法与复合介电材料界面相容性、以及与介电性能的关系。主要结果如下：1.利用表面引发原子转移自由基聚合方法合成了BaTiO3@PPFOMA, BaTiO3@PTFEMA和BaTiO3@PMMA三种具有核壳结构的有机-无机复合材料,研究了壳层聚合物类型、接枝量、组成比以及频率对复合材料介电性能的影响。结果表明BaTiO3@PPFOMA复合材料的介电常数随频率的衰减幅度非常小,在10 Hz～10 MHz范围内介电常数仅衰减3.9%。随PPFOMA接枝量的减小,所得材料的介电常数增大,介电损耗降低。在100 kHz处,纯PPFOMA的介电常数为2.6,介电损耗为0.045,当接枝量为30.2 wt%时材料的介电常数为7.6,介电损耗为0.01。同时在高频区的介电损耗比低频区小,在频率为10 Hz和10 MHz处的介电损耗分别为0.008和0.002。对于复合介电材料BaTiO3@PMMA/PVDF和BaTiO3@PTFEMA/PVDF,结果表明随BaTiO3含量的增加,介电常数增大,介电损耗降低。在相同的BaTiO3含量下,填料壳层越薄,介电常数越大。在100 kHz处,当BaTiO3含量为80 wt%时,壳层较薄（4.5 nm）的BaTiO3@PTFEMA1/PVDF的介电常数为34,而壳层较厚（5.5 nm）的BaTiO3@PTFEMA2/PVDF的介电常数为26。同时发现壳层聚合物的不同,介电常数随频率的衰减也不同。在10 Hz-100 kHz范围内,对于BaTiO3@PMMA/PVDF复合材料,PMMA含量为5.5%的介电常数衰减了16.6%,PMMA含量为8.5%的介电常数衰减了10.7%。而BaTiO3@PTFEMA/PVD复合材料中,PTFEMA含量为1.5%的介电常数衰减了5.55%,PTFEMA含量为2%的介电常数衰减了4.0%。2.研究了氟硅烷偶联剂,十三氟辛基三甲氧基硅烷（FAS-13）和十七氟癸基三乙氧基硅烷（FAS-17）修饰的BaTiO3纳米粒子对复合材料介电性能的影响。结果表明,与纯BaTiO3纳米粒子相比,经FAS-13和FAS-17表面修饰的BaTiO3纳米粒子使得PVDF基复合材料的介电常数衰减较小。在10Hz～100kHz范围内,当BaTiO3的含量为80 wt%时,用浓度为15%的FAS-13修饰的BaTiO3纳米粒子（BaTiO3-F13-15）与PVDF复合材料的介电常数衰减了约5.76%,用浓度为15%的FAS-17修饰的BaTiO3纳米粒子（BaTiO3-F17-15）与PVDF复合材料的介电常数衰减了8.02%。而纯BaTiO3/PVDF的介电常数衰减高达35.71%。同时,在10Hz～100kHz范围内,在相同BaTiO3的含量时,经氟硅烷偶联剂修饰的BaTiO3纳米粒子与PVDF的复合材料的介电损耗皆低于未处理的BaTiO3纳米粒子与PVDF的复合材料,且保持在较低的水平（0～0.06之间）。同时发现随BaTiO3纳米粒子表面氟含量的增加,复合材料的介电常数显著提高,而介电损耗基本保持不变。在100 kHz处,当BaTiO3纳米粒子的含量为80%时,用浓度为5%的FAS-17修饰的BaTiO3纳米粒子（BaTiO3-F17-5）与PVDF复合材料的介电常数为27,介电损耗为0.035。而用浓度为10%的FAS-17修饰的BaTiO3纳米粒子（BaTiO3-F17-10）与PVDF复合材料的介电常数增大到35,介电损耗为0.032。上述结果表明利用氟硅烷偶联剂对填料进行表面修饰和在填料表面接枝长链的含氟聚合物,对获得介电性能优异的材料具有等效性。这一表面处理工艺简单,具有较强的实用性。3.在以上研究的基础上,制备了经氟硅烷修饰的BaTiO3纳米纤维与PVDF的复合材料。结果表明,与未处理的BaTiO3纳米纤维相比,经氟硅烷修饰的BaTiO3纳米纤维在PVDF基体中有更好的分散性。同时,复合材料的介电常数随着填料量的增大而增大,介电损耗随着填料量的增大而降低。当BaTiO3纳米纤维添加量为20 v%时,介电常数增大了一倍,介电损耗为0.06,同时复合材料保持了较好的柔性。4.分别合成了石墨烯纳米片负载BaTiO3纳米粒子（graphene NP-BaTiO3）和Ag纳米粒子（graphene NP-Ag）的两种杂化填料,然后将二者分别与PVDF复合制备了聚合物基复合介电材料graphene NP-BaTiO3/PVDF和graphene NP-Ag/PVDF.结果表明,graphene NP上负载的BaTiO3和Ag纳米粒子一方面阻碍了graphene NP的团聚,改善了在PVDF基体中的分散性。另一方面提供了与PVDF界面结合的锚点,提高了复合材料中填料与基体的界面结合力。在graphene NP-BaTiO3/PVDF复合材料中,graphene NP-BaTiO3的添加对提高介电常数效果显著,并且即使在较低的添加量下也能获得较高的介电常数。在100 kHz处,当graphene NP-BaTiO3填料（B-1）的添加量为3%时,复合材料的介电常数高达300,并且保持了良好的柔性。复合材料的介电常数随着graphene NP-BaTiO3上BaTiO3纳米粒子的负载量的增大而降低,这是因为负载了较少量的BaTiO3纳米粒子,即graphene NP的量相对较多,易实现有效填充。Graphene NP-Ag/PVDF复合材料的介电性能受Ag纳米粒子粒径的影响较大。当Ag纳米粒子的粒径为50nm时,4%的添加量即接近阈值,在100 kHz处的介电常数为80,并且复合材料保持了良好的柔性。在graphene NP-Ag/PVDF复合材料中,Ag纳米粒子的粒径大小对获得有效的填充和更易形成阈值起着重要的影响。