高介电常数复合材料在电子行业中具有极其重要的作用，本论文采用了全新的思路，首次将梯度功能材料的概念应用于高介电常数复合材料，详细研究了一系列导体/聚合物基梯度复合材料。首先，本论文研究了碳纳米管（CNTs）/氰酸酯（CE）树脂体系梯度复合材料。我们利用重力沉降法成功地制备一种新型的基于经表面处理后的多壁碳纳米管（eMCNTs）及CE基体介电常数梯度复合材料。同样地，作为对比，我们也用未处理过的多壁碳纳米管（MCNTs）和CE树脂制备了梯度复合材料，命名为MCNT/CE。然后，将制备好的梯度复合材料在厚度方向均匀切割成3块切片，在1-109的频率范围内，研究比较了梯度复合材料和它们的切片的介电性能。研究结果表明，MCNTs的表面处理对于形成梯度复合材料来说是必要的，因为在CE树脂基体中CNTs良好的分散性以及CNTs与CE树脂之间优异的界面粘接作用是两个关键点，保证了CNTs在CE基体中形成连续的浓度分布。值得注意的是，在这个体系中我们发现了两个有趣的现象。第一，梯度复合材料整体表面出了与它们的切片不同的导电和介电性能。具体地说，就是在所有切片中出现了渗流效应而在MCNT/CE或eMCNT/CE梯度复合材料中，均没有出现渗流效应。另外，eMCNT/CE体系的渗流阈值比MCNT/CE体系降低了约25%。第二，对于具有相同CNTs含量的梯度复合材料整体和切片，它们具有相差不大的介电常数，然而前者的介电损耗因子却要远远低于后者。二者不同的性能可以归结为它们不同的结构，即CNTs在CE基体中的浓度分布情况的不同。eMCNT/CE体系独特的介电性能表明将梯度复合材料的概念应用于高介电常数复合材料中，是一种全新并有成效的思路，所制备的梯度复合材料具有较高的介电常数和极低的介电损耗以及优异的热性能，可以应用于一些尖端产业领域。通过MCNT/CE体系梯度复合材料的探索性研究，我们发现了梯度复合材料具有独特的介电性能。为了进一步验证梯度复合材料独特的介电性能，归纳导体/聚合物基梯度复合材料的共性，并促进导体/聚合物基梯度复合材料的应用，我们又选用应用更加普遍的环氧（EP）树脂作为基体，采用逐层浇注的方法，制备了MCNT/EP、eMCNT/EP体系梯度复合材料，又通过与MCNT/CE体系相同的研究方法研究了其介电性能。其研究结果进一步证明了导体/聚合物基梯度复合材料确实能同时保持较高的介电常数和极低的介电损耗。另外，这种导体/聚合物基梯度复合材料的介电性能受顶部绝缘层厚度的影响较大，在一定范围内减小顶部绝缘层厚度可以在基本不影响介电损耗的同时提高梯度复合材料的介电常数，但此绝缘层厚度存在一个临界值，当其厚度小于此临界值时，梯度复合材料发生渗流效应，介电常数和介电损耗会同时出现急速上升。最后eMCNT/EP体系复合材料具有比eMCNT/CE更低的成本，同时也保持了优异的介电性能，更有利于实际应用。