高压直流电缆附件是高压直流输电系统的关键设备。高压直流电缆附件由于电场分布不均导致绝缘内部电荷积聚,加剧局部电场畸变与绝缘老化;电缆运行中的过电压和高温也加剧了电荷的注入与积聚。本文制备了具有非线性电导的硅橡胶复合材料,研究了电热复合场下硅橡胶复合材料的电荷输运和电导特性,以期为高压直流电缆附件用非线性电导复合绝缘开发奠定理论与实验基础。论文主要研究工作和取得的成果如下:(1)制备了SiC/硅橡胶复合材料,采用可控温电导测试平台获得试样在30～90℃区间内复合材料的非线性电导变化规律,发现随着电场强度的增加,微米SiC/硅橡胶复合材料由正电导率温度系数变为负电导率温度系数。获得了一种低电导率温度系数复合材料,为抑制温度梯度场引发的电缆附件绝缘电场畸变提供了实验基础。(2)基于温度-直流电场下复合材料的表面电荷和空间电荷特性,发现电荷积聚使试样内部电场增大,载流子通过SiC颗粒形成的逾渗网络快速迁移,SiC/硅橡胶复合材料的表面电荷与空间电荷消散加速;高温使载流子热运动能量提高,载流子脱陷概率增加,加快电荷消散,表明了温度-直流电场下复合材料的自适应调控电荷输运作用。(3)基于温度-直流脉冲复合电场下复合材料的表面电荷特性,发现直流电压上叠加的异极性脉冲在试样内部形成异极性电荷区,吸引直流电场产生的表面电荷向试样中心迁移,加剧了试样中心点的表面电荷积聚。叠加的同极性脉冲提高了表面电位,增强了试样内部电场,同时温升加剧载流子热运动,使试样电导率增加,加速表面电荷消散,表明复合材料可调控温度-同极性直流脉冲复合电场下的表面电荷特性。(4)基于温度-极性反转电场下复合材料的表面电荷特性,发现试样中心区域内部存在的异极性电荷比外侧区域多,进一步加强了中心区域异极性电荷之间的感应电场,使表面电位衰减加速,导致表面电荷消散过程中复合材料中心点表面电荷少于外侧区域。极性反转后,试样内部电荷与表面的异极性电荷间产生的感应电场,提高了试样的电导率,加速了表面电荷向试样内部迁移以及异极性电荷中和过程,试样的表面电荷积聚受到抑制。