随着电子元器件的集成度、工作频率和组装密度不断提高。电子器件的功率也在不断提高,以至于产生严重的发热问题,给电子产品的使用功能和寿命带来严重的影响。这给电子产品的热设计提出了更高的要求。热界面材料(Thermal Interface Materials,TIM)为电子元器件散热不可或缺的传热材料,加入界面材料能够填充界面之间的间隙,减小接触界面热阻,提高传热效率,使得散热器能够得到高效运行。本论文的研究目的就是采用填充法利用高导热系数的石墨烯制备复合材料的热界面材料,降低界面热阻,使电子元器件产生的热量能顺利传递到散热器,保证其高效稳定的运行。针对这一问题,本论文研究了以下内容:1.采用Hummers法制备氧化石墨,再采用热膨胀法制备石墨烯。以石墨烯、氧化铝为填料填充还原树脂制备复合材料,并对其热导率,导电率进行研究。2.利用界面热阻测试装置,测量了两试件界面间添加热界面材料后的界面热阻。研究发现:(1)石墨烯、氧化铝分别掺杂到环氧树脂中,可提高复合材料的热导率,并减小两试件接触界面间的界面热阻,且石墨烯和氧化铝经偶联剂处理可提高复合材料热导率,降低界面热阻。石墨烯质量分数为10%,氧化铝的质量分数为20%时,复合材料的导热系数为6.2W/m·K,在实验过程中,最小界面热阻可以达到1×10-5m2K/W。(2)在加载压力不变的情况下,复合材料的界面热阻都是随着加热温度的升高而逐渐减小。同时,对于同一种界面材料,界面热阻随加载压力变化趋势为先急剧减小,当压力达到一定程度时,界面热阻趋于稳定。3.将石墨烯/氧化铝/环氧树脂复合热界面材料用于LED灯封装,采用微通道散热器进行散热实验与仿真研究。经过研究发现,本论文所研究的复合热界面材料能很好的将热量进行传递,保证LED结温在许用温度之下。同时还对实验与仿真结果进行误差分析,最大误差为6.5%。