环氧树脂（EP）因其良好的绝缘和机械等性能被广泛应用于气体绝缘组合电器、干式变压器等电力设备。随着电力设备趋向高电压、大容量和小型化发展,因热老化导致环氧绝缘失效的现象较为严重。纳米技术的出现为开发新型耐热老化材料提供了新思路,其中,氮化硼纳米片（BNNS）具有良好的绝缘、导热和化学稳定性能,具备提升环氧树脂耐老化性能的潜力。基于此,本文结合实验与分子模拟两种方法,对不同表面改性的BNNS/EP纳米复合材料耐热老化性能及其微观改性机制展开研究。制备了硅烷偶联剂、聚多巴胺、硅烷偶联剂接枝多巴胺以及聚多巴胺接枝硅烷偶联剂表面改性的BNNS及其环氧基纳米复合材料,观察了BNNS改性程度与其复合材料的微观形貌,并测试了复合材料的介电、击穿强度等绝缘性能。结果表明,表面改性的BNNS具有更好的分散性,且不同纳米复合材料均能保持良好的绝缘性能。建立了纯环氧树脂和五种不同BNNS/EP纳米复合材料的界面分子模型,引入径向分布密度、界面结合能、分子链迁移率和内聚能密度等多项参数,从原子水平分析了表面改性方法对BNNS/EP复合材料界面相容性和微观结构的影响规律。结果表明,经过表面改性的复合模型的界面结合强度和分子链迁移率等界面性能更加优异,其中硅烷偶联剂末端接枝多巴胺双层改性的BNNS/EP复合材料界面性能最佳。采用实验测试与反向非平衡动力学仿真两种方法考察了不同表面改性的BNNS掺杂对环氧基复合材料导热性能的影响,并从温度梯度和界面特性等角度对导热性能的提升机理进行分析。结果表明,经过表面改性的BNNS/EP复合材料导热性能更好,其中,硅烷偶联剂末端接枝多巴胺的双层改性方式可有效增强纳米填料与基体的相容性,降低界面热阻并强化界面声子传递效应,使复合材料的导热性能得到显著提升。通过热重分析实验和反应分子动力模拟结合的方法研究了BNNS/EP复合材料的耐热老化性能,并使用界面特性等微观参数探讨了不同改性方法的作用机理。结果表明,表面改性可提升复合材料的耐热老化性能,其中硅烷偶联剂末端接枝多巴胺的双层改性的效果最佳,原因为其良好的导热性能可降低热量积累,同时较高的界面结合强度和较低的自由体积限制了分子链的热运动,极大地提高了材料的结构稳定性。