环氧树脂常用作高温超导电缆终端电流引线绝缘,长期工作在常温及液氮极端环境中,受热应力及制作工艺影响,材料中会出现裂纹和气隙等绝缘缺陷,在外部高电场作用下,易诱发沿面闪络击穿,导致终端绝缘失效。本文以环氧树脂纳米复合材料为对象,研究了其在常温及液氮下的直流沿面放电过程和直流闪络特性,基于陷阱能级理论,从微观角度分析了纳米掺杂对复合材料直流沿面放电发展和闪络的影响机理,为高温超导直流电缆的发展奠定实验及理论基础。论文主要研究工作和结论如下:（1）制备了不同掺杂质量分数的环氧树脂/Al2O3纳米复合材料和环氧树脂/氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）纳米复合材料,利用高频电流互感器测试环氧树脂纳米复合材料的沿面放电特性,并测试了复合材料在常温环境中的直流闪络电压。发现随着施加电压增加,最大放电幅值和平均放电幅值不断增大,而放电重复率先增加,在临界闪络时突然下降。在Al2O3掺杂量为1 wt%、GO掺杂量为0.05 wt%时,复合材料沿面放电的抑制效果最好,直流闪络电压最高。随着纳米粒子掺杂质量分数上升,直流闪络电压则先增加后减小。常温中气-固界面直流闪络分为三个阶段,即初始阶段的三结点处一次电子发射,电子崩发展阶段的二次电子碰撞电离倍增过程,临界闪络阶段。（2）测试了复合材料在液氮下的沿面放电特性和直流闪络电压。沿面放电重复率在临界闪络前一直较低,临界闪络时呈阶跃式增加。随着纳米粒子掺杂质量分数上升,两种复合材料的直流闪络电压变化趋势与常温中相同。液氮中环氧树脂纳米复合材料的首次沿面闪络电压较高,第二次闪络电压大幅下降。液氮中液-固界面直流闪络与材料表面脱附气体以及气化层的形成有关,在气化层形成前,放电发展缓慢,一旦形成气化层,沿面放电快速发展,放电重复率激增,闪络击穿发生,相对于常温环境对材料表面破坏力更大,形成低阻气化通道,造成后续闪络电压大幅下降。（3）利用等温表面电位衰减法测试了复合材料表面电荷的积聚及消散特性,计算了陷阱能级分布。结果表明适量纳米粒子掺杂可使复合材料陷阱能级提高,深陷阱密度增加,载流子被深陷阱捕获后不易脱陷,抑制了二次电子发射过程,同时阴极附近负电荷积聚削弱三结点处场强,使闪络电压提升。当纳米粒子掺杂过量,界面区重叠导致陷阱能级降低,浅陷阱密度快速增加,被浅陷阱捕获的电子更容易在外界能量扰动下脱陷,同时纳米粒子团聚导致复合材料相对介电常数升高,使闪络电压降低。