聚酰亚胺因其具有优异的机械性能、良好的耐化学性能和低的吸水性能等被广泛应用于新型建筑材料、微电子、航天航空等领域。采用改进的Hummer化学法制备了氧化石墨,随后通过溶液共混法制备出不同质量分数(0,1%,2%,3%,4%)石墨掺杂的石墨-聚酰亚胺复合胶粘剂和石墨-聚酰亚胺复合薄膜,通过FT-IR、SEM、力学性能测试、热失重分析等对复合体系进行了表征。结果表明,石墨的掺入并未影响聚酰亚胺的基本结构,掺入适量石墨后,石墨和聚酰亚胺均匀结合,复合胶粘剂的断面粗糙度增加,稳定性增强。随着石墨掺杂量的增加,复合胶粘剂的剪切强度先上升后下降,当石墨的掺杂量为3%(质量分数)时,复合胶粘剂的剪切强度达到最大值11.67 MPa。适量石墨的掺入可以有效改善聚酰亚胺的热稳定性和介电性能,随着石墨掺杂量的适当增加,复合薄膜的800℃的残余量和介电常数增大,介电损耗降低,当石墨的掺杂量为3%(质量分数)时,复合薄膜的800℃残余量达到了最大值57.74%,介电损耗最低为0.016,对应的介电常数为12.7。综合分析可知,石墨的最佳掺杂量为3%(质量分数)。