在本硕士论文工作中，通过插层剥离作用制得膨胀石墨，再利用超声波粉碎技术成功制得石墨纳米薄片。通过原位聚合复合技术，将石墨纳米薄片分散于尼龙6基体中，构造了尼龙6／纳米石墨纳米导电复合材料。 基于多种表征技术，测试结果表明所制得的纳米石墨近似于厚度在50nm左右，直径约为12μm的圆形薄片。该结构对纳米石墨薄片在聚合物基体中形成导电网络极为有利。证据表明，这些游离的剥离石墨薄片可更好地被分散于聚合物基体中。石墨薄片倾向于沿着水平面方向在尼龙基体中进行一定的取向，因此制得的尼龙6／纳米石墨纳米复合材料显现出电导的各向异性。但对该体系，在不同方向达到导电渗滤阈值所需的石墨纳米薄片均为大约0.75％的体积含量。大大低于传统的导电填料。 采用多种理论方法对尼龙6／纳米石墨薄片体系的电导传输行为进行研究。结果表明，该体系的电导行为能很好地通过渗滤阈值理论(percolation theory)以及有效介质理论(effective media theories)进行描述。但模拟获得的临界因子却高于通常值。在所有方法中通用有效介质方程(general effective media equation)对尼龙6／石墨薄片纳米复合材料导电行为的模拟最为有效。通过这些理论手段以及利用石墨薄片外观形态上的信息，可很好地估计体系的渗滤阈值。同时利用理论导出的参数，也可推导出石墨薄片的形态以及空间分布信息。将这些信息与实验结果进行对比就可以很好地评估理论模型的有效性。另外对电导数据的处理发现纳米复合材料体系中的电导存在隧道效应的贡献。 对该纳米复合材料的微细结构的研究表明，纳米石墨薄片在尼龙6基体中形成类似于“卡片屋”(“house of cards”)结构的导电网络，贯穿整个复合物体系。石墨纳米薄片在尼龙6中的分布状态以及尺寸大小对复合材料的电导，尤其是导电渗滤阈值具有相当大的影响。这与石墨片能否有效地接触形成导电网络紧密相关。纳米石墨薄片的加入未改变尼龙6的α晶型结构，但增强了尼龙6的热稳定性。 该纳米复合材料体系同时显示出明显的电流—电压非线性导电行为。验证结果表明，目前的两个经验理论模型均不能很好的解释本体系的非线性导电行为。因此认为，尼龙6／纳米石墨复合体系的宏观非线性电导为微观电导过程的综合结果。其中包括本征非线性组合元件的电导贡献以及发生在导电网络中的聚合物桥链上的隧道和跃迁效应。 复合材料体系的等温及非等温结晶实验显示，石墨纳米薄片的加入显著改变了尼龙6的结晶行为及结晶机理。在非等温条件下，尼龙6／石墨纳米薄片复合体系的结晶起始温度以及最大结晶速率时的温度均比纯尼龙6有明显的提高，但结晶度以及结晶速率却出现下降。在等温及非等温结晶中，纳米复合材料的结晶活化能均高于纯尼龙6。同时石墨纳米薄片的存在也对尼龙6的熔融产生了一定的影响。