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随着电子元器件的功率密度增加,散热问题成为制约电子设备集成度提升的重要因素,而散热装置的性能与其采用材料的性能密切相关,开发高性能导热材料是提高散热装置性能的突破口。石墨烯由于其独特的结构赋予了其超高的导热率,在导热领域具有广泛的应用前景。目前,采用聚酰亚胺薄膜通过碳化、石墨化工艺制备石墨烯导热膜应用广泛,但其存在制备工艺复杂,成本高昂,能耗巨大等缺点。相比之下,避免石墨化工艺,通过巧妙的材料结构设计制备石墨烯复合导热膜,以最大限度发挥石墨烯的导热优势同样具有可行性。因此,本文通过抽滤氧化石墨烯(GO)分散液制备GO膜,结合热还原制备还原氧化石墨烯(rGO)膜工艺为基础,通过加入磁性碳纤维(MCF)与短切玻璃纤维(GF)改变rGO膜结构以提升其导热性能,为石墨烯复合导热膜的制备提供新思路。通过调整一种改进Hummers法制备工艺,得到片层面积大且质量良好的GO分散液。通过抽滤法制备GO膜并经过800℃热还原得到rGO膜。结合表征分析不同厚度的rGO膜及其导热率,在Klemens的导热模型基础上得出抽滤法制备rGO膜的导热模型。通过羧酸化短切聚丙烯腈基碳纤维,以共沉淀法制备MCF,采用外磁场引导的方式在GO膜中构建平行排布的MCF骨架,并经过800℃热还原得到MCF-rGO复合膜。通过表征分析推出平行排布的MCF骨架使MCF-rGO复合膜中rGO的堆叠层数减少,rGO片层间距增加,从而有效减少了rGO的层间声子散射达到提高复合膜导热率的效果,并通过拟合得到了MCF-rGO复合膜的导热模型。在GO膜中构建GF骨架并通过800℃热还原得到GF-rGO复合膜,以HF腐蚀GF得到改性rGO膜。分析得到GF骨架的加入使GF-rGO复合膜中rGO的堆叠层数减少,且改性rGO膜中的空隙依然保持了GF的分离作用。通过拟合得到改性rGO膜的导热模型,并在此基础上得出纤维材料提高rGO膜导热性能的实质是构造了减少rGO片层堆叠的结构,随着纤维材料加入量提高,rGO膜导热率具有明显的先增加后减少的趋势。当纤维材料对rGO膜的分离作用达到最高时,rGO能够发挥其最大导热性能。