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近年来，电力电子技术飞速发展，高节能性的变频电机应运而生，因此耐电晕老化性能优异的绝缘材料被国内外的研究专家广泛关注。聚合物/纳米复合材料逐渐进入研究者们的视线，为新型绝缘材料的研究制备提供了新的方向。目前，研究者们大多采用TiO2、Al2O3及SiO2等无机物改善有机绝缘材料的耐电晕性，但一定程度上损害了绝缘材料的其他性能。本文采用原位聚合法分别在未分散、砂磨机械分散、超声分散条件下，以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为原料制备无机含量均为16wt%的聚酰亚胺(PI)/Al2O3复合薄膜。然后采用原位聚合法在砂磨机械分散的条件下，使用亲水性SiO2粉体和疏水性SiO2粉体制备了一系列Al2O3含量均为16wt%，SiO2含量不同的PI/Al2O3/SiO2复合薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对PI薄膜断面的微观形貌进行表征，结果显示：经砂磨机械分散制备的PI/Al2O3薄膜中无机粉体分散最均匀；对于PI/Al2O3/SiO2薄膜，亲水性SiO2改性的PI薄膜中无机粉体的分散优于疏水性SiO2改性的PI薄膜，而且亲水性SiO2掺杂量为0.5wt%时，无机粉体分散最均匀。并采用SEM分别对击穿老化及电晕老化后的薄膜进行表征，结果显示电击穿老化和耐电晕老化的击穿孔分别位于电极(与薄膜接触部分）的外部和内部，薄膜击穿老化区域为单独的一个孔，而电晕老化的腐蚀破坏区域为环形，击穿孔在圆环内，说明电晕老化的确是由于空间电荷的聚集引起的，而并非电击穿引起。采用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对PI/Al2O3薄膜进行表征，并对PI/Al2O3薄膜的力学性能、电击穿场强以及耐电晕时间进行测试。结果显示Al2O3粉体的加入并未影响PI薄膜的亚胺化程度，不同分散方法也未破坏Al2O3粉体的晶型。经砂磨机械分散制备的PI/Al2O3薄膜中PI基体的有序度最高，而且其力学性能和耐电晕性能最优，其拉伸强度、断裂伸长率分别为115.4MPa、12.72%，耐电晕时间长达332min。但其电击穿场强不如其他分散方法制备的PI/Al2O3薄膜，仅为189.84kV/mm。采用透射电子显微镜(TEM)、FTIR和XRD对亲水性和疏水性SiO2颗粒进行表征，结果显示两种粉体的粒径相似、表面基团相同，而且同为非晶体无机物。另外对PI/Al2O3/SiO2薄膜的力学性能、电击穿场强及耐电晕老化时间进行测试。结果显示亲水性SiO2掺杂量为0.5wt%的PI/Al2O3/SiO2薄膜的综合性能最优，拉伸强度、断裂伸长率、击穿场强和耐电晕时间分别为132.44MPa、12.64%、211.15kV/mm、378min。无机粉体掺杂量相同的情况下，PI/Al2O3/SiO2(亲水性)薄膜的力学性能和耐电晕性能均优于PI/Al2O3/SiO2(疏水)薄膜，但击穿场强不如PI/Al2O3/SiO2(疏水)薄膜。