聚酰亚胺（PI）是一种高性能聚合物材料,有着优异的力学、热学和电学性能,在航空航天、微电子、低温超导等领域得到广泛的应用。现代电子技术等领域的快速发展,对聚酰亚胺的性能要求越来越高,采用纳米材料进行杂化制备纳米复合材料并改善聚酰亚胺的性能已成为近年来材料科学领域的研究热点。本论文先以TEOS为原料、酒石酸铵晶体为模板制备了SiO₂纳米管,然后采用原位聚合法制备了不同含量的SiO₂纳米管/PI复合薄膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、电子能谱（EDX）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、紫外-可见光光谱（UV-Vis）等手段对SiO₂纳米管和复合薄膜的形貌和结构进行了表征和分析。研究了复合薄膜的力学（拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率和撕裂强度等）、热学（热稳定性、玻璃化温度、热扩散系数和热膨胀系数等）和电学（介电常数、介电损耗、体积电阻率和表面电阻率等）等各项性能。研究结果表明SiO₂纳米管的产率较高、长径比较大且尺寸均匀,TEOS的滴加时间、静置时间和氨水的用量对其形成有较大影响;适量的SiO₂纳米管在PI基体中能分散均匀,并能同时提高复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度;SiO₂纳米管含量的增加,复合薄膜的透明性逐渐降低,玻璃化温度、体积电阻率和表面电阻率先增加然后逐渐降低,而介电常数和损耗因子先降低然后逐渐增加;SiO₂纳米管的加入能大幅度地降低复合薄膜的热膨胀系数,并使其介电常数和损耗因子的频率稳定性和温度稳定性得到很大提高。