近年来,直流电缆输电得到了快速发展,通过纳米填充开发具有空间电荷抑制能力的电缆绝缘材料得到了大量学者的重视,炭黑(carbon black,CB)/低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)纳米复合绝缘材料具有进一步研究和开发的潜力。直流电缆在实际运行中由于缆芯发热,绝缘部分会承受常温～70℃范围内的高温,因此,探究CB/LDPE复合材料在不同温度下的空间电荷抑制特性及机制,对直流电缆新材料的开发具有重要意义。本文采用熔融共混法制备了纯LDPE试样和纳米填充浓度分别为0.01wt%、0.03wt%、0.05wt%和0.07wt%的CB/LDPE复合试样,纳米CB颗粒选取两种类型,分别为CB1和CB2。利用电声脉冲法获得了各试样在不同温度、不同电场形式下的空间电荷积聚特性,并计算了空间电荷平均体密度、视在迁移率和陷阱参数。对各试样的电导特性、介电特性和傅立叶红外光谱进行了分析。研究结果表明,添加适量的纳米CB颗粒均能在不同程度上改善材料的空间电荷积聚特性。当温度从30℃升高到50℃时,对于纯LDPE和CB1、CB2/LDPE试样,试样内部的空间电荷积聚显著增多,主要是由于随着温度升高,由电极注入的电荷显著增多,导致试样内部的空间电荷积聚量增多。当温度从50℃升高到70℃时,对于CB1/LDPE试样,试样内部的空间电荷积聚有所减少,这主要是由于高温虽然加剧了电荷注入,但同时也加剧了电荷迁移,导致试样内部的空间电荷有所减少。但对于CB2/LDPE试样,试样内部的空间电荷积聚进一步增多,这主要是由于纳米CB2颗粒在试样内部引入了能级更深的陷阱,深陷阱抑制了电荷迁移过程,削弱了高温促进载流子迁移的效果。在极性反转过程中,纯LDPE试样和不同浓度的CB/LDPE复合试样的界面处均未表现出显著的电场增强现象。这主要是由于在直流电场下,各试样内部主要以异极性电荷积聚为主,在极性反转过程中,原来停留在电极附近的异极性电荷转变为同极性电荷,同极性电荷削弱了试样与电极界面处的电场。综合分析表明,纳米填充浓度为0.03wt%的CB1/LDPE试样具有相对最佳的空间电荷抑制效果,在不同温度下、不同电场形式下均体现出良好的空间电荷抑制能力,且材料的介电特性、化学结构并未发生明显变化。这一研究结果对直流电缆绝缘新材料的开发具有指导意义。