热界面复合材料可以填充在发热器件和散热器之间,具有驱逐空气和加快散热的作用,被广泛用于电力电子设备。提高热界面复合材料的导热能力及综合性能,对保证电力电子装备的正常运行、促进电力电子装备向轻量化、微型化和高效化发展具有重要意义。本论文首先介绍了热界面复合绝缘材料的制备原料及制备流程。实验以乙烯基硅油为硅橡胶基体,含氢硅油为交联剂,铂金催化剂和阻聚剂原液为导热助剂,使用十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂对氧化铝填料进行表面处理,构成高导热填料体系,填充到基体中,在130℃下硫化10-15min,固化成型。其次,研究了热界面复合材料的导热机理,分析了不同因素对导热性能的影响。研究发现:将70μm、5μm和1.5μm的球形氧化铝经偶联剂处理后,按照6:2:2的质量比混合,制得复合材料,当填料的填充含量在0%-96%的范围内时,热界面复合材料的热导率随填充含量的增大而增大。当填料粒径为45μm且填充含量为80%时,球形氧化铝的热导率大于类球形氧化铝,而类球形氧化铝的热导率又大于片状氧化铝。使用单一粒径的球形氧化铝填充硅橡胶基体,当填充含量为88%时,在1.5μm到100μm的粒径范围内,复合材料的热导率随粒径的增大先升高再降低,当填料粒径为70μm时,其热导率最高,为1.63W/(m·K)。两种不同粒径氧化铝复配制得的复合材料的热导率高于单一粒径填料填充制得的复合材料的热导率,将70μm和5μm的球形氧化铝经偶联剂处理后,按照6:4的质量比混合制得复合材料,当填充含量达到90%时,其热导率为3.1W/(m·K)。三种不同粒径氧化铝复配可进一步完善材料内部导热网络,将70μm、5μm和0.5μm的球形氧化铝经偶联剂处理后,按照6:2:2的比例混合制得复合材料,当填充含量达到96%时,其热导率为6.42W/(m·K)。再次,研究了热界面材料的电气绝缘性能。研究发现:将70μm、5μm和1.5μm的球形氧化铝经偶联剂处理后,按照6:2:2的质量比混合制得复合材料,当填料的填充含量在0%-95%之间时,复合材料的击穿场强随着填料填充含量的增大而减小;当填料的填充含量在0%-90%之间时,介电常数和介质损耗随着填料填充含量的增大而增大;在20℃-160℃的温度范围内,同一填充含量下,材料的介电常数和介质损耗随温度的升高而增大。最后,研究了热界面材料的力学性能。研究发现:将70μm、5μm和1.5μm的球形氧化铝经偶联剂处理后,按照6:2:2的质量比混合制得复合材料,当填料的填充含量在0%-95%之间时,热界面复合材料的硬度随着填充含量的增大而增大,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和压缩比均随着填充含量的增大而减小。研究表明,通过采用填料表面改性处理和填料混配等方法,可以大幅度提高热界面复合材料的热导率,并在一定程度上改善热界面复合材料的电气绝缘性能和力学性能。