摘要：針對聚合物納米復合材料次表面結構高分辨無損檢測的需求，應用開爾文探針力顯微鏡（KPFM）對聚合物中導電填充物進行次表面納米成像．首先，建立探針一納米顆粒一基質體系的靜電相互作用理論模型，分析聚合物中金屬顆粒檢測的成像機理；其次，通過有限元軟件模擬并結合理論模型，系統研究針尖與樣品間距、針尖半徑等因素的影響；最后，制作聚合物和碳納米管復合材料樣品并進行基于KPFM的內部碳納米管成像實驗驗證．結果表明：當針尖半徑大約為1．5倍顆粒直徑、間距較小時，成像效果較好；相較而言，探針錐角對成像結果影響不顯著；KPFM對相對介電常數在3～10之間、顆粒直徑越大、掩埋深度越小的內部納米顆粒成像效果越好．