本文采用行星式球磨法制备了不饱和聚酯树脂/石墨烯纳米复合材料，并对所制得的复合材料的力学性能、导电性、导热性能以及热稳定性与石墨烯含量之间的关系进行了研究。同时也对不同球磨时间对复合材料的导电、导热性的影响进行了研究。得到了如下结果：(1)球磨法能够有效的将石墨烯剥离，通过对制得的复合材料中石墨烯的结构进行分析发现复合材料中石墨烯的层数低于5层。(2)球磨法能够使石墨烯均匀的分散在不饱和树脂基体中，且不饱和树脂的存在能够保护球磨剥离出来的石墨烯结构完整性，防止其二次团聚。(3)不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度、弯曲模量和硬度均随着石墨烯含量的增加均呈现出先增大后减小的趋势。复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度在石墨烯含量为0.3wt%时达到最大，与纯的不饱和聚酯树脂相比分别提高了76.6%、67.3%和24.5%；杨氏模量在石墨烯含量为0.5wt%时达到最大，提高了47.6%；在石墨烯含量为3wt%时，弯曲强度从2769MPa提高到4378MPa。更重要的是复合材料的冲击性能并没有因为石墨烯的加入而变差。(4)不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的渗滤为7wt%；在石墨烯含量为5wt%时，随着球磨时间的增加，复合材料的电阻率先下降，当球磨时间超过22h，电阻率基本不再变化。(5)不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的导热率随着石墨烯含量的增加而提高；在石墨烯含量为5wt%时，随着球磨时间的延长，复合材料的导热率提高(6)石墨烯的加入对不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的热稳定性影响不大。(7)氮化铝的加入使得不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的导热率上升。(8)氮化铝的加入使得不饱和树脂/石墨烯纳米复合材料的电阻率上升。