随着现代通讯技术的高速发展,随之产生的电磁辐射问题日益严峻,不仅影响设备的正常使用,还会损害人体健康。与此同时,第五代通讯技术（5G）的迅猛发展,使得电子器件的功率也在不断增大,高功率电子器件的使用往往伴随着大量的热量释放,运行过程中的热传播和热失效导致的潜在火灾危险会对财产和生命都构成巨大威胁。鉴于这些问题,具有阻燃性和火灾早期预警能力的电磁屏蔽（EMI）复合材料的研发是急需和必要的。MXene是一种二维层状过渡金属碳/氮化物材料,具有优异的电磁屏蔽性能和热电性能,可实现电磁屏蔽与火灾预警能力的兼得。芳纶纤维材料具有优异的力学性能,可与MXene复合以克服纯MXene膜材料的脆性易断裂问题,而且其本身即具阻燃性,可满足复合材料在阻燃及火灾预警方面的要求。因此,本论文分别通过真空抽滤法与层层组装法,将MXene与芳纶纳米纤维和芳纶微米纤维毡进行复合,制备兼具电磁屏蔽性能及阻燃与火灾预警能力的复合材料,且该复合材料同时还具有电热与光热转换功能。论文的主要研究内容如下:（1）MXene的制备及表征:采用HCl/LiF温和刻蚀方法,对MAX相Ti3AlC2进行刻蚀,制备Ti3C2Tx（MXene）。通过形貌表征,证明了 MAX相Ti3AlC2在合成过程中从三维块状结构到手风琴结构,再到几层或单层MXene的片层结构的变化过程。对所制备的MXene进行化学组成分析,证明了 MXene表面具有-O,-F和-OH等基团,这些基团的存在使得MXene能够稳定分散在水中。（2）MXene/芳纶纳米纤维复合薄膜的制备及性能研究:通过将MXene和芳纶纳米纤维（ANF）悬浮液的混合物进行真空抽滤,制备出具有高EMI屏蔽效能（EMI SE）和可重复火灾预警功能的多功能柔性薄膜。采用XPS和FT-IR的表征手段证明了芳纶纳米纤维的羰基和MXene的羟基之间形成了强有力的氢键。氢键的形成增强了 MXene薄膜的力学性能。当ANF的添加量为20 wt%时,复合薄膜的抗拉强度从纯MXene薄膜的24.6 MPa提高到79.5 MPa,厚度为9μm的MA-80复合薄膜的电导率与EMI SE值分别为575.28 S/cm与40 dB。由于MXene具有热电特性,在模拟火灾暴露时复合薄膜可以在10 s内触发火灾探测系统。ANF的自熄灭性能确保了薄膜在燃烧过程中的结构完整性,从而使警报信号得以持续。此外,复合薄膜还表现出优异的焦耳加热和光热转换性能,具有快速反应和长时间的加热可靠性。（3）MXene/芳纶微米纤维毡复合材料的制备及性能研究:由于抽滤薄膜在尺寸大小、成型工艺等方面制约了其实用性,因此进一步采用芳纶微米纤维毡作为基材,通过层层组装法,将带负电的MXene与带正电的PEI进行涂覆,制备得到多功能MXene/芳纶微米纤维毡复合材料（MPF-X）。随着组装层数的增加,MPF-X的导电性与电磁屏蔽性能逐渐增强。当组装层数为5时,复合材料MPF-5的电导率为176.52 S/cm,EMI SE值达到30 dB。在火灾早期预警实验中,MPF-5的预警响应时间约为5 s,而且在第10次点燃时仍能触发预警信号,并可使信号持续至少65 s,火灾预警功能优异。此外,该复合材料也具有优异的焦耳加热和光热转换能力。对所制备的两种材料进行比较:在电磁屏蔽方面,两种材料均达到了商用电磁屏蔽材料的性能要求（20 dB）,相对而言,MXene/ANF膜的电磁屏蔽性能更为优异,这是因为具有层状结构的MXene/ANF膜能够在层间更好的反射电磁波;在火灾早期预警方面,MPF-X响应更为迅速,可重复报警能力也更为优越;MXene/ANF膜的电导率更高,故其电加热性能优于MPF-X;而光热转换性能方面,MPF-X略优于MXene/ANF膜。从实用性角度考虑,MPF-X的基体材料芳纶微米纤维毡的来源更为广泛易得,且其制备方法相对简便,因此MPF-X更具实用性。