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随着现代工业发展,聚合物材料在柔性静电电容器和散热器件等领域的应用成为研究热点。由于二维材料高纵横比的结构特性,在提升聚合物基复合材料的介电和导热性能方面具有重要应用价值。本文以聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）为基体,分别以二维氮化硼纳米片（BN）和银微米片（Ag MSs）,二维钙钛矿型铌酸钙（CNO）和氧化铝包覆铌酸钙（CNO@Al2O3）作为填料,采用物理共混并热压退火工艺制备一系列具有高热导率或高介电常数的复合材料。本文通过结构表征和性能测试,研究掺杂二维材料对PVDF-HFP微观结构的影响以及复合材料导热和介电性能提升的物理机制。BN纳米片分布于PVDF-HFP基体中球晶间的非结晶区域,与基体结晶区域相互连接,两者的桥接作用可以提升复合材料的热导率,掺杂少量（5 wt%）BN纳米片的PVDF-HFP/BN平面内外热导率分别为0.17 Wm-1K-1和2.35 Wm-1K-1。通过BN纳米片与少量Ag MSs共掺杂的方式,在复合材料内部形成导热但不导电的局部互联结构,材料整体更加致密,进一步提升复合材料的热导率并保持基体优异的绝缘性能。当BN掺杂含量为20 wt%时,共掺杂复合材料平面内外热导率分别比相同BN掺杂含量的PVDF-HFP/BN提升了44.7%和61.0%,介电常数和击穿场强得到不同程度提升。制备新型Ca2Nb3O10纳米片（CNO）及PVDF-HFP/CNO复合材料。研究发现,剥离后CNO表面形成的自极化场可以诱导PVDF-HFP分子链向β-PVDF结晶,增强复合材料界面极化,提升复合材料介电常数,但介电损耗相应升高。利用水热法在CNO表面包覆Al2O3壳层（CNO@Al2O3）,制备新型复合材料PVDF-HFP/CNO@Al2O3,Al2O3壳层降低CNO与PVDF-HFP基体之间介电常数差,包覆层表面丰富的铝羟基与PVDF-HFP分子链形成强有力的氢键,提升复合材料介电常数和击穿场强,有效抑制介电损耗。研究发现,根据二维材料的性质不同,对PVDF-HFP基体的长周期（LW）、结晶度（XC）和相含量（F（β））等结构参数产生影响,最终导致复合材料导热性能和介电性能的变化。本文结合SAXS、DSC、FTIR和XRD等多种表征手段,总结半结晶聚合物中掺杂二维材料引起的结构及性能变化规律。二维纳米片分布于半结晶聚合物基体中球晶间的非结晶区域,连接基体的结晶区域,形成桥接效应。SAXS结果表明,长周期（LW）的涨落可以表征半结晶聚合物/二维纳米片复合材料的微观结构变化并一定程度反映复合材料的相关性能:LW减小,材料内部片晶分离变形程度降低,单位体积存在更多规整片晶结构;LW升高则相反;复合材料LW的降低有利于提升介电常数和热导率。提升半结晶聚合物基复合材料的XC可以降低材料内部的自由体积,有利于二维纳米片在基体内部形成有效的导热通路,提升复合材料的热导率。具有高表面活性和介电常数的二维材料可以诱导PVDF-HFP分子链在其表面向β相PVDF结晶,有助于提升复合材料的介电常数。