本文采用最新发现的具有优异负热膨胀特性的ZrW₂O₈材料和高导热AIN材料作为增强相,与E-51型环氧树脂复合,制备了ZrW₂O₈/环氧树脂、AlN/环氧树脂和ZrW₂O₈/AlN/环氧树脂复合材料,并对其力学性能、热性能及电性能进行了研究。采用固相分步法合成ZrW₂O₈粉体。SEM、XRD及变温XRD分析表明,ZrW₂O₈粉体纯度高,粒径介于0.5-1μm之间,在20℃-700℃区间平均线膨胀系数为-5.33×10^-6/K,具有负热膨胀效应。分别加入ZrW₂O₈粉体和AlN粉体作增强相,ZrW₂O₈/环氧树脂和AlN/环氧树脂复合材料的冲击韧度和拉伸强度均得到提高,并且线膨胀系数随着增强相加入量增大而减小。其中ω（ZrW₂O₈）:ω（E-51）=16:100,ZrW₂O₈/环氧树脂复合材料的力学性能最优,冲击韧度和拉伸强度分别为16.13kJ/m²和55.86Mpa;ω（ZrW₂O₈）:ω（E-51）=20:100,其线膨胀系数为3.5971×10^-5/K。当ω（AlN）:ω（E-51）=15:100,AIN/环氧树脂复合材料的综合力学性能最优,冲击韧度和拉伸强度分别为13.47kJ/m²a和50.64MP;ω（AlN）:ω（E-51）=20:100,其线膨胀系数为3.6336×10^-5/K。两种复合材料增强相对洛氏硬度的影响不大。ZrW₂O₈/环氧树脂复合材料的玻璃化温度在124℃-129℃之间,其介电常数和介质损耗较环氧固化物均有所降低;ω（ZrW₂O₈）:ω（E-51）=12:100时复合材料吸水率最低。AlN/环氧树脂复合材料在ω（AlN）:ω（E-51）=3:100时玻璃化温度最高,为137.4℃;随AlN加入量增大,复合材料介电常数在5.2015-5.7973之间波动;相比纯环氧固化物,复合材料的介质损耗大大降低:在玻璃化温度以下AIN/环氧树脂复合材料具有良好的绝缘性能;ω（AIN）:ω（E-51）=20:100时,复合材料吸水率最低。选取ZrW₂O₈与AlN最佳总加入量为15wt%,改变ZrW₂O₈与AlN的配比,制备ZrW₂O₈/AlN/环氧树脂复合材料。随着ZrW₂O₈含量增大及AlN含量减小,复合材料的冲击韧度增大,拉伸强度在50-56Mpa之间,线膨胀系数呈下降趋势。ω（ZrW₂O₈）:ω（AlN）=12:3时,复合材料的冲击韧度和拉伸强度分别为15.44kJ/m²和55.3Mpa,其线膨胀系数为3.4999×10^-5/K,均为最佳性能。随着ZrW₂O₈含量增大及AIN含量减小,复合材料介电常数增大,介电损耗在0.01以下,室温下电阻率大于8.7×10⁷Ω·m。相比纯环氧固化物,加入ZrW₂O₈和AlN,复合材料的导热系数有所增大,复合材料的导热系数受基体和不同增强相含量的共同影响。