交联聚乙烯（XLPE）被广泛应用于HVDC电缆绝缘层材料,但电缆内外部的高温环境对XLPE的抗热氧老化能力提出了新的挑战。已有研究表明聚合物纳米复合材料在热、电、机械等方面具有许多优异的特性。本文以XLPE为研究对象,探究了热氧老化的影响,在此基础上,开展了Nano-SiO2/XLPE复合材料的制备及热老化研究,探究了Nano-SiO2对XLPE抗热氧老化能力带来的影响,为后续XLPE的热老化性能改进研究提供了依据。主要研究内容有以下几方面:首先对150℃、165℃和180℃热老化温度下,纯XLPE的热氧老化过程进行了探究。对热老化过程中的断裂伸长率、拉伸强度、交联度、结晶度以及密度进行了监测,探究了不同性能在热老化过程中的变化趋势及XLPE热老化机理。计算了不同温度下的热氧老化寿命,并对其他温度下的热氧老化寿命进行了预测,并对可用于寿命评估和计算的性能指标进行了探究。改变了XLPE中抗氧剂的比例,探究了抗氧剂含量对XLPE抗热氧老化性能的影响。然后设计了纳米粒子掺杂方案,改进了纳米粒子掺杂装置。介绍了聚合物纳米复合材料的研究现状,并设计了基于XLPE的纳米二氧化硅掺杂方案。讨论了可用于聚合物纳米粒子掺杂的工艺和装置,对现有装置的不足进行了讨论。利用电晕带电原理,基于双螺杆挤出机,设计了可用于纳米粒子掺杂的装置,利用此装置可以增强纳米粒子在聚合物基体中的分散性。最后制备了不同纳米二氧化硅含量（1 wt%、3 wt%和5 wt%）的Nano-SiO2/XLPE复合材料,探究了其在165℃下的热氧老化表现,并计算了不同纳米复合材料的热氧老化寿命。对Nano-SiO2/XLPE复合材料热老化过程中的性能进行了监测,分析其变化趋势与反应机理,并与纯XLPE性能的变化进行对比。通过分析纯XLPE与Nano-SiO2/XLPE复合材料在热老化过程中OIT的变化趋势,探究纳米粒子的作用机理,同时探究了不同抗氧剂含量对Nano-SiO2/XLPE复合材料抗热氧老化性能的影响,将其与纳米粒子的作用机理进行了比较。