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近年，随着高压直流输电在国内电力系统发展迅速，国内对超高压直流输电电缆的要求也越来越高。聚乙烯（PE）在直流电场作用下易发生空间电荷积聚，从而使电缆中的电场分布发生畸变、促使其老化，甚至引起电缆的绝缘击穿。向PE中加入少量纳米MgO，可以有效抑制空间电荷的聚集，满足超高压直流输电对电缆的要求。基于此，本文研究Mg（OH）2的煅烧工艺，纳米MgO的表面处理工艺，共混法制备MgO/LDPE纳米复合材料的共混工艺，以及纳米复合材料的力学性能、体积电阻率、击穿场强和空间电荷特性。采用正交实验设计，研究分步煅烧工艺。根据分步煅烧方案，煅烧自制的Mg（OH）2粉末，测量MgO粉末的粒径，SPSS软件分析数据，确定分步煅烧工艺；结合XRD测试，对比分析分步煅烧和一步煅烧制得的MgO粒子。结果表明，分步煅烧制得的MgO晶粒尺寸小于一步煅烧制得MgO的晶粒尺寸，且粒径分布均匀。用KH-540、KH-550、KH-570、NDZ-105、XLS型稀土偶联剂对纳米MgO进行表面处理。研究KH-540、KH-550、KH-570、NDZ-105改性温度对纳米MgO沉降高度的影响，XLS型稀土偶联剂用量对纳米MgO沉降高度的影响，确定各偶联剂的处理工艺；并结合SEM测试，选出适合纳米MgO表面处理的偶联剂。结果表明，KH-550在改性温度55℃时处理MgO的效果最好，纳米MgO粒径约为50nm，分散均匀。采用正交实验设计，研究MgO/LDPE纳米复合材料的制备工艺。根据共混方案制备MgO/LDPE纳米复合材料，电子显微镜观测复合材料薄片试样，根据MgO粒子的粒径及在LDPE中的分散情况，将各复合材料试样分级，SPSS软件分析数据，确定共混工艺。结果表明，当共混条件为温度150℃、转速60r/min、时间0.25h时，制备出的MgO/LDPE纳米复合材料效果最好，纳米MgO粒径为60-90nm，在LDPE基体中分散均匀。通过拉伸实验、体积电阻率、击穿强度以及空间电荷等测试方法研究纳米MgO、EVA对MgO/LDPE纳米复合材料性能影响。结果表明：当纳米MgO含量为2wt%时，EVA含量6和9wt%时，MgO/LDPE纳米复合材料有较好的力学、电学性能，并有效的降低MgO/LDPE纳米复合材料内空间电荷的集聚。此时，复合材料内阴极电荷密度17.4C/m3、阳极电荷密度13.4C/m3。