以导热电子封装及耐磨自润滑聚合物复合材料为研究背景,对填料增强聚合物复合材料的制备工艺和性能进行了深入研究.首先基于程序升温DSC法研究环氧树脂/咪唑体系的固化反应特性,发现固化剂含量和升温速率的变化对体系的固化反应历程产生显著影响,体系固化时的加成反应和催化聚醚反应为分阶段同时进行,并确定了最佳成型工艺参数.对碳化硅表面偶联处理可有效改善增强树脂材料的综合性能.采用在位分散聚合工艺,成功制备微米、纳米尺度的碳化硅及其晶须/环氧树脂复合材料,实现以较少的粒子体积含量(13.8%的纳米碳化硅和46.7%微米碳化硅树脂复合材料的导热系数分别达到4.1和5.8 W/m.K)制备出热性能好、强度高的树脂基复合材料.基于实验数据,提出并验证了基于界面热阻、粒子形状和粒子含量的导热系数预测模型.以红外光谱对偶联剂的表面修饰机理进行了深入的研究,研究证实修饰后的纳米碳化硅和树脂基体发生了接枝反应,在树脂复合材料中所形成Si-O-Si立体网络结构成为材料的导热骨架,和体系中的纳米粒子由于直接接触而形成导热网链共同作用,显著提高了含纳米颗粒的树脂复合材料的导热性能.以湿法混合注塑成型制备了增强尼龙1010(NL)复合材料.研究发现芳纶纤维(AF)和玻璃纤维(GF)混杂和单一纤维相比没有降低复合材料的摩擦系数,混杂增强仅使复合材料的耐磨性略有提高.对于碳纤维(CF)和玻璃纤维混杂增强尼龙,当V<,CF>/V<,GF>的比值在0.4-0.6区域内复合材料的摩擦系数和磨损率均低于各种含量的CF增强尼龙复合材料,这主要是因为CF和GF在摩擦过程中产生了协同效应.MoS<,2>、CuO和CF混杂增强尼龙的摩擦系数随CF含量的增加而显著降低.在CF含量较低时,复合材料主要体现出各种无机填料的摩擦学性能.随CF含量的继续增大,CuO-CF-NL和MoS<,2>-CF-NL磨损率和摩擦系数均优于单一的CF或MoS<,2>、CuO填充尼龙,CuO-CF-NL在20%CF含量时的耐磨性能最高,其磨损率比20%CF-NL和10%CuO-NL分别降低了约1.8倍和2个数量级.经XPS研究表明MoS<,2>、CuO和偶件在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,MoS<,2>和对偶铁反应生成FeS、FeSO<,4>和MoO<,3>,进一步提高了转移膜和偶件的结合强度,但生成的化学反应膜受到MoO<,3>磨粒磨损影响,导致了在较高载荷下材料的磨损加剧.