海上风力发电机运行环境恶劣,其绕组电磁线绝缘用聚酰亚胺薄膜长期处于高温高湿等极端气候环境下,面临的电荷积累及局部放电问题突出,导致其绝缘老化与破坏过程更为复杂。本文以聚酰亚胺绝缘为研究对象,分别采用无机纳米Al2O3和Si O2填充方法制备了聚酰亚胺纳米复合薄膜,测试了其介电常数和电阻率,研究了其在不同温度与湿度环境下的表面电位衰减特性、陷阱分布特性及击穿特性,并通过反应力场进行了聚酰亚胺微观裂解过程的反应分子动力学模拟,以期为提升海上风机绕组绝缘可靠性提供理论基础和实验依据。论文主要研究工作和取得的成果如下:（1）制备了不同纳米种类和纳米质量分数的聚酰亚胺纳米复合薄膜,发现纳米颗粒质量分数增大时,纳米复合薄膜的介电常数先减小后增大,体积电阻率和表面电阻率随之下降;纳米颗粒的添加使得初始表面电位先上升后下降,温度升高,初始表面电位几乎不变,初始表面电位取决于材料本身,温度升高只是加速电荷耗散,陷阱分布计算结果解释表面电位的变化规律;纳米颗粒质量分数增大时,击穿场强先增大再减小,耐电晕时间逐渐增大,两者均随温度升高而下降。（2）通过对不同湿度环境下聚酰亚胺纳米复合薄膜表面电位的测量和陷阱分布的计算,发现相对空气湿度增大时,初始表面电位降低,深陷阱的深度和密度减小,浅陷阱密度减小,深度有微小的增大,认为是由于“水解”和“桥连”引起;测量了聚酰亚胺薄膜在不同湿度下的击穿特性,发现相对空气湿度增大时,水分子会与聚酰亚胺大分子链产生水解反应,并发生进一步降解,生成活性离子基团,同时形成导电通道,使击穿场强下降,耐电晕时间逐渐减小。（3）对聚酰亚胺微观裂解过程进行反应分子动力学模拟发现聚酰亚胺分子主链上的C-N键和C-O-C键断裂导致聚酰亚胺聚合度减小,根据断裂概率确定C-N键为聚酰亚胺裂解主要断键,从产物入手,得到了聚酰亚胺裂解后产物分子数与时间的关系,取主要产物CO2分子、CN分子,采用元素标记法追踪其形成路径,最终确定C-N键断裂是导致聚酰亚胺分子产生CO2、CN的原因。