为了研究纳米Al₂O₃质量分数及分散性对纳米Al₂O₃/硅橡胶复合材料介电性能的影响，本文采用了三种方法制备纳米Al₂O₃复合硅橡胶。①采用“机械混合法”将纳米Al₂O₃粉体与硅橡胶混合，制备成纳米Al₂O₃质量分数为1%、2%、3%、4%的复合硅橡胶；②采用“气泡法”将纳米Al₂O₃分散液与硅橡胶混合，制备成纳米Al₂O₃质量分数为1%、2%、3%、4%的复合硅橡胶；③向硅橡胶中填加偶联剂，采用“气泡法”制备成偶联剂与纳米Al₂O₃总重量为4%的复合硅橡胶，其中偶联剂与纳米Al₂O₃质量比分别为1/13，1/11，1/9，1/7。采用透射电镜TEM对试样进行观察后发现，“机械混合法”制备的试样内纳米Al₂O₃形成了大量团聚，采用“气泡法”制备的试样内纳米Al₂O₃团聚量明显变少，当填加偶联剂后，纳米Al₂O₃团聚量又变多。对以上三种试样进行测试后发现，采用“机械混合法”制备的试样，随着纳米Al₂O₃质量分数的提高，复合硅橡胶内空间电荷积聚增加，陷阱能级变深，载流子迁移率减小，相对介电常数增加，介电损耗较纯硅橡胶大，但是随着纳米Al₂O₃质量分数的提高而减小，复合硅橡胶老化阈值随着纳米Al₂O₃质量分数的提高而变小，击穿场强随着纳米Al₂O₃质量分数的提高先增大后减小，当纳米Al₂O₃质量分数为3%时，复合硅橡胶击穿场强最大；与“机械混合法”制备的试样相比，采用“气泡法”制备的试样，空间电荷积聚有所减少，陷阱能级变浅，载流子迁移率增加，相对介电常数减小，在频率低于103Hz时，介电损耗随着纳米Al₂O₃质量分数增加而减小，在频率高于103Hz时，介电损耗随着纳米Al₂O₃质量分数增加而增加，复合硅橡胶老化阈值随着纳米Al₂O₃质量分数的提高变大，击穿场强随着纳米Al₂O₃质量分数的提高先增大后减小，当纳米Al₂O₃质量分数为3%时，复合硅橡胶击穿场强最大，但是当纳米Al₂O₃质量分数相同时，“气泡法”制备试样的击穿场强大于“机械混合法”制备试样的击穿场强；当填加偶联剂后，随着偶联剂的含量增加，复合硅橡胶内的空间电荷积聚量受到明显抑制，陷阱能级进一步变浅，载流子迁移率进一步增加，但是相对介电常数与介电损耗也随之增加，老化阈值变小，击穿场强降低。结果表明，纳米Al₂O₃良好的分散性可以使复合硅橡胶内陷阱深度变浅，载流子迁移率增加，复合硅橡胶的相对介电常数减小，老化阈值增加，击穿场强增加。