由于石墨烯性能优异,已被广泛地作为功能填料添加到聚合物基体中。但由于石墨烯较难溶于聚合物基体,所以制备出具有较高溶解度的石墨烯很关键,既有利于提高石墨烯的使用率,同时也使制备材料的成本降低。本文利用石墨烯与三元乙丙橡胶来制备导电导热复合材料薄膜,使其能够实现较大的变形。基于上述原因,制备可溶性的石墨烯是工作的前提。本文使用的石墨烯采用热膨胀法与控温超声联合技术制备,使其成本更低溶解度性好,有利于后续材料的性能研究。由于该石墨烯的溶解性好,在三元乙丙橡胶中分散很好。石墨烯/三元乙丙橡胶复合材料的导电逾渗值为2.9wt%,比很多文献上的值要低。同时其热导率在石墨烯质量分数为7wt%时,达到了0.72W/m·k,随着石墨烯含量的增加,复合材料的热稳定性逐渐增大。根据复合材料的导电性能,对复合材料的传感特性进行研究,分别将石墨烯含量为3wt%和5wt%的复合材料通过各种力学试验进行了测试。单调拉伸结果表明,石墨烯质量分数为3wt%的传感器具有较高的传感系数为129.33。在石墨烯质量分数为5wt%时,电阻变化率随应变的线性增长减弱,存在两个线性变化敏感阶段,分别为0~210%和210%~300%,传感系数分别为52.76和107.99。以上测试的传感机理也被讨论。循环加载-卸载试验表明复合材料的稳定性和重复性很好,并且能够监测肘关节和手指弯曲的行为活动。高性能的石墨烯/三元乙丙橡胶复合材料具有优异的导热与导电性能,并且在作为传感器使用时具有广阔的应用前景。