环氧树脂广泛用作电力系统设备的绝缘材料,但其较差的导热性能使得设备的散热问题日益严重,因此研究具有高热导率的绝缘材料具有重要意义。为了在低填充量下制备具有高热导率的复合材料,可以采用外施电场诱导填料在基体内取向排列的方式有效提高复合材料的热导率。电场强度高于200 k V/mm的纳秒脉冲电场已用于诱导填料的取向排列,以制备厚度为120-250μm的高导热聚合物基薄膜。如果制备适用于电力系统绝缘材料的块状复合材料,需要极高的纳秒脉冲电压才能引起陶瓷填料的取向,然而输出电压极高的纳秒脉冲发生器的制备是非常困难的,这也给实际工程应用带来了困难和局限。因此本文以氮化硼纳米片（BNNS）为导热填料,首次采用脉宽为1μs的微秒脉冲电压制备厚度为1.7 mm的块状环氧树脂基复合材料,采用断面扫描电镜（SEM）和X射线衍射峰（XRD）图谱表征了BNNS在环氧树脂基体中的取向程度,并研究了脉冲重复频率和电场强度对氮化硼取向程度及复合材料热导率的影响。研究结果表明,BNNS的取向度和复合材料的热导率均随着脉冲重复频率和电场强度的增加而增加;在较高重复频率和较高电场强度下,填料的取向程度趋于饱和,但复合材料热导率的增加没有出现饱和现象。当BNNS的填充量为10wt%,电场强度为12 k V/mm,脉冲电场重复频率为100 Hz时,取向型复合材料的热导率为0.588W/（m·K）,是未施加电场情况下复合材料的2倍以上,是纯环氧树脂的3倍以上。同时本文基于固化过程中氮化硼纳米片的受力情况,分析了重复频率、电场强度对填料取向程度和复合材料热导率的影响机理。基于有效介质理论（EMT）模型对不同填充量下复合材料的热导率进行了拟合,拟合结果表明取向型复合材料中环氧基体和氮化硼之间的界面热阻值仅为随机型复合材料的1/4左右,这就说明了脉冲电场诱导BNNS取向使BNNS/EP复合材料热导率提高的根本原因是界面热阻的降低。最后,测量了纯环氧树脂及其复合材料的介电性能、交流击穿场强、热失重性能、玻璃化转变温度和动态热机械性能,全面反映取向型复合材料的绝缘性能和热稳定性。实验结果表明,在脉冲电场下制备的取向型复合材料的交流击穿场强为42.16 k V/mm,低于未施加电场制备的随机型复合材料,但仍高于纯环氧树脂的击穿场强。此外,取向型复合材料的热分解温度、玻璃化转变温度不仅高于纯环氧树脂,也高于随机型复合材料,这说明在脉冲电场作用下制备的取向型复合材料的热稳定性十分优异。总的来说,本研究是对微秒脉冲电场诱导填料取向以提高复合材料热导率的初步探索,可以为低填充量下制备兼具高热导率和良好绝缘性能的绝缘材料提供一定的指导。