随着科技的飞速发展,导热高分子的应用越来越广泛,已经成为目前学者们研究的热点。本文实验制备了氮化铝填充三元乙丙橡胶复合材料,热探针法测量了其在不同填充分数下的导热性能并利用3D测量激光显微镜对其表面进行了观察。利用ANSYS有限元分析软件模拟了填料粒子的空间分布、粒径大小、粒径正态分布、界面相特性对橡胶复合材料导热性能的影响。同时,对单一球径填充时的空间量化分析及带有界面相模型的氮化铝三元乙丙橡胶复合材料进行了量化分析。研究表明：随着氮化铝填充量的增加,复合材料导热性能呈现线性增加趋势,填充氮化铝可以极大提高复合材料的导热性能。由于制备的复合材料中反光物质较多,利用3D测量激光显微镜很难直接观测到复合材料中氮化铝的分布情况。在填充单一粒径的粒子时,粒子在橡胶中的分布对复合材料导热性能的影响较大。填料粒子在基体中的多选择性可能形成分布较好的导热通路,极大的提高复合材料的导热性能。同时粒子也可能发生团聚或过于分散,不利于导热通路的形成,从而造成不同情况下复合材料的导热性能出现一定波动性。通过对二维随机模型的量化分析,得到了可以描述复合材料导热网链的参数——热流协同度。利用此参数值的大小可以判定复合材料导热性能的大小。而且小粒径粒子之间更容易相互接触形成有利于热量传递的导热网链。在填料填充率相同,粒径的平方满足正态分布时,标准差越小复合材料导热性能越大。但标准差为0.05时复合材料导热性能最为稳定。因此,粒径最优的情况应该控制粒径的平方标准差在0～0.05之间。氮化铝三元乙丙橡胶的实验值与模拟结果对比发现界面相对复合材料导热性能的影响不可忽略。我们对Maxwell模型进行修正得到了修正后三相Maxwell公式,同时通过修正的三相Maxwell模型公式可以反推出界面相厚度。通过模拟界面相对碳纳米管填充三元乙丙橡胶复合材料导热性能的影响发现：薄界面可以提高热量向碳纳米管的传输效率,但容易发生界面脱粘。厚界面可以增加粘结性,但影响了热量向碳纳米管的传输效率。因此在优化填充型复合材料时应该合理控制界面相厚度。提高碳纳米管复合材料时可以增加碳纳米管体积分数和界面相导热性能来实现。