聚合物基纳米复合材料的性能与纳米粒子在聚合物基体中的取向分布有密切的关系,而一些纳米粒子在基体中沿特定方向的分布及形貌调控可通过外场(力场、电场、磁场)实现。本研究分别采用直流电场和和交流电场作为驱动力,调控纳米粒子黏土(Clay)在聚二甲基硅氧烷基体(PDMS)中的分布,得到黏土颗粒沿厚度方向排列或颗粒浓度呈现渐变的各向异性材料。利用光学显微镜同步检测黏土在PDMS基体中的运动行为,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及拉曼光谱对材料中Clay的分布进行了表征,并进一步构建电场加工参数-材料的结构-性能之间的关系。在交流(AC)电场下,Clay粒子可通过极化作用可在PDMS基体中沿电场方向紧密排列,形成链结构。从而得到沿材料厚度方向有序排列的纳米复合材料。链的长度和规整性与电压以及clay的含量有关。当电场强度1400V/mm、频率为100 Hz、作用时间30 min的交流电场为驱动条件下制备得到的Clay/PDMS膜材料与其相同浓度的未加电场的均质复合材料相比,具有有序链结构的复合薄膜的透光率、杨氏模量、储能模量以及导热系数均得到显著的提高;并且随着Clay含量的增加,其透光率和机械性能均先增加后减小,且在Clay含量为5 wt.%时各项性能达到最佳。同样地,在直流(DC)电场驱动下,带正电荷的Clay粒子可通过电泳在PDMS基体中向负电极端移动、聚集,由于粒子大小、电荷不同,间的移动速率不同,通过控制电场作用时间可以使Clay在电场方向呈梯度结构分布。选取电场强度1400 V/mm、作用时间15 min为驱动条件下,制备出一系列不同Clay含量的Clay/PDMS梯度复合薄膜。通过EDS对薄膜截面中Al元素含量分布的分析,证实了Clay在PDMS基体中沿膜厚方向呈梯度变化。然后与均质的复合薄膜比较,发现制备的梯度复合薄膜的拉伸模量和损耗模量更大,且随着Clay含量的增加,其各性能也逐渐增强。