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碳纳米管／聚偏氟乙烯(CNT/PVDF)复合材料在传感器、能源材料以及生物材料等领域有着非常诱人的应用前景,但是其研究水平还处于实验室阶段,没有得到大规模的工业化应用。因此,深入研究不同实验条件下CNT/PVDF复合材料的显微结构及性能对于促进其理论研究完善和加快实际应用的步伐都具有积极意义。本文以多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯(MWNTs/PVDF)复合材料作为研究对象,探索熔融共混加工中工艺条件对碳纳米管的分散状态及复合材料渗流现象和导电性能、机械性能、导热性能等宏观性能的影响,研究拉伸作用对复合材料中碳纳米管取向、复合材料导电性能、介电性能的影响。借助于数值模拟,就双转子连续混炼机的转子转速和转子结构对流场混合特性开展了研究；借助于连续混炼实验平台,采用不同工艺制备了碳纳米管/聚偏氟乙烯复合材料；借助于锥板流变仪、万能力学试验机、SEM、高阻计等,对复合材料的机械性能、电学性能、流变性能和微观形貌进行了表征；并对混炼流场特性、混炼工艺、后处理工艺等对复合材料微观结构与宏观性能的影响进行了分析讨论,得出以下研究成果。(1)转子转速是影响MWNTs/PVDF复合材料性能的主要因素之一。一定范围内,随着转子转速的提高,聚合物流场传递给碳纳米管团聚体的剪切应力增大,使碳纳米管分散效果提高,复合材料获得更低的渗流阈值与更好的机械性能；转子转速过高时,混炼流场的解聚与拉伸作用过强,影响分散相在基体材料中形成有效的连通结构,对碳纳米管分散效果改善不明显。因此,适当的提高转子转速对于制备具有较好的导电性与较高的机械性能的MWNTs/PVDF复合材料显得尤为重要。(2)转子构型是影响MWNTs/PVDF复合材料性能的另一主要因素。模拟结果显示新型混沌型转子相比普通转子具有较强的分布混合能力和较好的分散混合能力；实验结果显示,混沌型转子制备的MWNTs/PVDF复合材料相比普通转子获得更低的渗流阈值与更好的机械性能。(3)拉伸作用对MWNTs/PVDF复合材料的微观结构和宏观性能都具有显著的影响。对于渗流阈值附近三个不同填充量的MWNTs/PVDF复合材料,体积电阻随着拉伸应变增加而增大；拉伸之后,复合材料的介电常数减小,体积电阻增大,并且碳纳米管填充量越大,变化越显著。