随着科学技术的快速发展和民生水平的不断提高,人们对食品安全的重视程度达到了新的高度,用于食品检测和包装的各类电子产品和设备也在不断更新换代以适应更高精度的运行范围、更快的运行速率和更小的运行空间,来满足工业生产需求和人们日益增长的食品安全要求。与此同时,互联网和通信行业的不断发展进步使得电子产品越来越广泛地应用于人们的日常生活中,给人们日常生活带来极大的便利。但同时随着设备内部运行的电子元件逐渐向高密度、高度集成及小型化发展,这些元器件在工作过程中产生的巨大热量会严重影响电子产品的正常运行。因此,开发高散热性能的封装材料成为电子领域的主要研究方向。环氧树脂(EP),由于其重量轻、成本低、安全、可加工性强、优良的电绝缘性和机械性能等优点而被广泛应用于各个领域,但较低的热导率(0.1-0.5 Wm-1K-1)使其在封装散热方面的应用受到极大限制。因此,如何提高EP的导热性能成为当前电子元件研究的重点和难点。基于此,本文以氮化硼(BN)和氮化铝(AlN)为导热填料制备了填充型环氧树脂导热复合材料,系统地研究了填料类型、含量、不同粒径混杂及表面改性等因素对复合材料导热性能、热稳定性、电绝缘性和介电性能的影响规律,具体如下:首先,通过溶液混合和热压相结合的方法分别制备了单一填充型BN/EP、AlN/EP及混杂填充型BN-AlN/EP导热复合材料。研究发现复合材料的热导率随填料含量增加而增加并且混杂填料之间存在协同作用。在总填料含量相同时,混杂型复合材料的热导率是单一填充型复合材料的2倍左右。当填料含量为40vol%时,BN-AlN/EP混杂填充型复合材料的热导率可达2.4Wm-1K-1。此外,采用Y.Agari模型对三种复合材料的热导率进行模拟和理论预测,分析了不同复合材料形成导热网络的能力差异。结果发现,在三种复合材料体系中,BN-AlN/EP混杂复合材料的模拟值与实验值最接近;并且从理论方面证实了混杂填料在复合材料内部能够形成较两种单一填料更丰富的导热网络。其次,使用硅烷偶联剂KH550对BN和AlN进行了表面改性,研究了改性前后导热粒子的形态和结构变化、在基体中的分散行为及其对复合材料性能的影响规律。结果发现,改性后的混杂填料M-(BN-AlN)在基体中的分散性明显提高,且与基体的界面结合更加牢固,从而更有利于促进声子在填料与基体之间的传输。当M-(BN-AlN)填料含量为40vol%时,M-(BN-AlN)/EP的热导率达到2.6 Wm-1K-1,比未改性混杂复合材料的热导率提高近10%。热红外成像技术研究结果与材料的热导率保持一致。研究还发现:所制备的复合材料具有优异的热稳定性、电绝缘性和介电性能。最后,研究了不同AlN粒径对复合材料热导率的影响规律。结果发现,粒径对复合材料热导率的影响规律与填料含量有关。当填料含量小于30vol%时,BN-AlN/EP混杂复合材料的热导率随着AlN粒径增大而减小;当填料含量超过30vol%之后,BN-AlN/EP混杂复合材料热导率随着AlN粒径的增大而升高。当AlN的粒径为10 μm时,40 vol%BN-AlN/EP复合材料热导率可达2.7 Wm-1K-1,同时也保持优异的介电性能和电绝缘性能。本研究对制备具有高热导率的复合材料有一定的理论指导和实际应用价值。