电介质的介电常数是多种极化机制贡献的结果,利用复合结构可以提高介质的介电常数。本文针对聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料介电特性开展研究,测试聚合物复合材料介电谱,分析界面极化对介电常数的影响;利用具有不同微观结构的陶瓷填料调整复合材料的介电性能,深入分析复合材料的极化机制,为研究高介电常数、低介电损耗的复合材料提供理论依据。为了深入研究填料对复合材料介电特性的影响,本文首先对聚合物基体和无机填料进行分析。利用溶胶-凝胶法制备锆钛酸钡钙纳米颗粒(BZT-BCT NPs),利用静电纺丝法制备锆钛酸钡钙纳米纤维(BZT-BCT NFs)。测试聚合物基体PVDF和BZT-BCT NPs,和BZT-BCT NFs在不同温度、不同频率条件下的介电谱,分析介电谱特性,利用数据拟合方法计算聚合物基体界面极化、偶极极化的极化活化能,获得聚合物基体材料和填料的基本极化特性参数。然后以BZT-BCT NPs和BZT-BCT NFs作为PVDF基体的填充相,进一步制备PVDF基复合材料。研究不同微观形貌的填充相以及填充比例对复合材料介电特性的影响。制备双层结构低密度聚乙烯(LDPE)/PVDF复合材料和按体积分数1:1均匀混合的LDPE/PVDF复合材料,通过介电谱特性研究这两种材料所具有的不同界面极化行为,建立界面极化特性的有效分析方法。利用已经获得的PVDF基体材料、填料的基本极化特性参数,结合界面极化的分析方法深入研究复合材料的极化特性和机制。研究结果表明,界面极化是复合材料极化行为的重要机制,具有不同形状因子的填料对复合材料的介电常数有重要影响,复合材的介电常数符合EMT有效介质模型。