具有高热导率、优良的机械性能和绝缘性能的环氧树脂复合材料对确保超导线圈在低温强辐射环境下运行稳定性至关重要。环氧树脂拥有许多优异的特性,然而环氧树脂也存在本征热导率低（0.1～0.2 W/m K）,低温下质脆,高填充量分散性和机械性能差等问题。为了解决这些问题,本论文采用溶液共混法,以导热系数高的氮化铝（Al N）作为填料,通过设计合成不同的结构,成功制备出Al N@KH-560/E-51树脂复合材料,Al N@KH-560/脂环族树脂复合材料以及不同含量氰酸酯/Al N@KH-560复合材料。通过万能试验机、SEM、TGA、DMA和宽频介电谱仪等手段,系统研究了Al N@KH-560/环氧树脂复合材料的力学性能、导热性能、断口形貌、热稳定性、动态热机械性能以及介电性能。具体分为以下三个部分:（1）采用硅烷偶联剂KH-560改性纳米Al N粒子,并通过FT-IR、XRD、TGA、SEM等手段探究了改性前后Al N纳米粒子的结构变化。并将改性后的纳米Al N粒子成功引入E-51环氧树脂基体,研究了Al N@KH-560/环氧树脂固化反应动力学,对改性后Al N的表征分析表明Al N表面成功接枝了硅烷偶联剂KH-560。当Al N@KH-560含量为15 wt%时,77K下的拉伸强度为88.67 MPa,相比室温下拉伸强度提高42.17%。Al N@KH-560含量为20 wt%时,导热系数达到最大,为0.5334 W/m K。在填充Al N@KH-560颗粒后,复合材料的Tg略微减小。相同Al N@KH-560填充量下,样品在77 K下的介电常数和介电损耗值低于常温下的介电常数和介电损耗。（2）为了提高Al N复合材料在低温下的电绝缘性能,选用介电性能更优异,粘度更低的脂环族树脂与改性后的Al N纳米粒子相配合。成功制备了不同含量的Al N@KH-560/脂环族树脂复合材料,并且介电性能优于Al N@KH-560/E-51树脂复合材料。在Al N@KH-560含量为20 wt%时,导热系数达到最大,为0.4637 W/m K。10 wt%Al N@KH-560填充制备的样品热稳定性最佳。10 wt%的样品储能模量最大,为2411 MPa,并且此时的Tg最高,为231.35℃。SEM图表明,Al N@KH-560很好地分散到脂环族树脂中,无明显的团聚现象。（3）在前两章基础上,向E-51和脂环族树脂基体中引入氰酸酯树脂,增强复合材料的耐辐照性能。制备出不同相对含量氰酸酯/Al N@KH-560复合材料。辐照后,CE含量为40 wt%的样品断裂强度最大,为63.21 MPa,比未添加氰酸酯树脂的样品增大32.52%。当CE含量为40 wt%时,样品的介电常数值在10~3Hz下达到最低,为3.75。辐照后样品的介电损耗值都低于0.08（10~2～10~6Hz）,表明辐照后样品的介电损耗性能保持优异。