换流变压器是高压直流输电系统中最重要的设备之一,其阀侧出线装置油纸复合绝缘结构在运行中会承受交流、直流、交直流叠加等复杂电压的作用,是绝缘故障频发的部位之一。直流电场作用下油纸绝缘介质存在空间电荷注入和积聚现象,造成电场分布畸变,易诱发绝缘老化和绝缘击穿等。目前,国内外研究均采用体掺杂不同纳米颗粒的方法实现纤维素绝缘纸的空间电荷注入的抑制,但其抑制效果受到纳米颗粒大小、结构以及在材料体内分散性不均匀的限制,工艺复杂难控制。微纳结构技术在材料领域应用广泛,其能在赋予材料界面新颖特性的同时保持材料本体的性能,因而研究探索在纤维素绝缘纸表面构筑微纳功能层,改变体内掺杂纳米颗粒的传统方式来实现绝缘纸空间电荷注入和积聚的抑制,将对保证阀侧出线装置油纸复合绝缘性能稳定性提供有价值的参考。本文选用射频反应磁控溅射技术,首先在绝缘纸板表面制备单一微纳Al2O3和PTFE功能层,对单一微纳功能层的微观形貌、组成成分、存在形态进行表征,分析表面含单一微纳功能层绝缘纸板的基本电气性能、空间电荷的注入和积聚特性。基于单一微纳功能层的测试结果,优选制备参数,在绝缘纸表面构筑微纳Al2O3/PTFE复合功能层,测试分析微纳Al2O3/PTFE功能层对绝缘纸的空间电荷特性以及直流击穿特性的影响,最后讨论微纳Al2O3/PTFE功能层抑制空间电荷的机制。本文得到的主要结论与成果如下:（1）分别成功实现了绝缘纸板表面单一微纳Al2O3和PTFE功能层的构筑,表征了其存在形态,证实了通过通入氧气反应溅射Al靶得到的微纳功能层由处于无定形区的Al2O3组成,其微观形貌表现为纳米颗粒生长在纤维素分子表面,与纤维素分子形成融合区;通过射频磁控溅射PTFE靶材可在绝缘纸表面得到碳氟薄膜,PTFE聚合物分子同样以处于无定形态的纳米颗粒形式存在于纤维素分子表面。随着溅射时间增加,膜层厚度增加,颗粒粒径增大,微观形貌的变化也导致不同溅射时间样品对于绝缘纸板电气性能的影响效果不同。（2）获得了单一微纳Al2O3和PTFE功能层对油浸绝缘纸基本电气性能、空间电荷和击穿特性的影响规律。单一微纳Al2O3功能层对绝缘纸板的电阻率有明显提升作用、对空间电荷注入和积聚有显著的抑制作用,其中反应溅射Al靶60min样品的体积电阻率相比未处理纸板提升约100倍,体内空间电荷总量减少34%,直流预压击穿强度提升了13%。微纳PTFE功能层使得绝缘纸板的体积电阻率提高了约20倍,交流击穿和直流击穿强度均有所提升。（3）揭示了微纳Al2O3/PTFE复合功能层抑制空间电荷的机制。微纳Al2O3/PTFE复合功能层使得绝缘纸板空间电荷注入总量减少40%,直流预压击穿强度提高了15%。微纳Al2O3/PTFE复合功能层抑制空间电荷注入的机制可归结为陷阱密度的增加和电极与绝缘介质之间接触势垒提高两个原因。