随着电子器件集成度和功率的增加,热界面材料在电子器件的散热以及正常工作中的作用越来越大。常用的热界面材料主要是填充型导热材料,即在高分子基体中添加高导热填料。本文主要研究碳纤维、氧化铝共填充硅橡胶制备了导热复合材料,为了不断提升该复合材料的导热性能,本论文的内容主要分为三个部分。第一,本文制备了不同粒径球形氧化铝和碳纤维共填充硅橡胶导热复合材料来探究一维和零维填料的协同效应。结果研究表明,碳纤维单填充体系在渗流阈值(20vol%)时粘度大幅度增加,电导率出现渗流阈值,热导率无明显渗流;共填充总含量为20vol%时,3μm球形氧化铝和碳纤维共填充硅橡胶在热导率方面呈现较强的协同效应,但在共填充总量为40vol%时,没有显著协同效应;材料体系的协同应与氧化铝的粒径具有较大关系,3μm和500nm球形氧化铝具有热导率协同效应,而20μm球形氧化铝没有协同效应,3μm氧化铝的协同效应要优于500nm球形氧化铝的协同效应。第二,为了构建更加有效的导热网络,本文采用机械取向的方法探究了取向碳纤维对复合材料导热性的影响。结果表明,机械挤出可使碳纤维单填充和共填充材料体系沿轴向良好取向,且轴向热导率提高30%和50%以上;共填充碳纤维取向复合材料中,少量氧化铝的加入能够增加材料体系的粘度,促进低粘度体系碳纤维的取向,但是对高添加量碳纤维体系的热导率提升有限。第三,基于改善碳纤维和氧化铝在硅橡胶中的界面状态以降低界面热阻的设想,我们设计制备了氧化铝粘结于碳纤维上的“狼牙棒”状粘结填料;利用粘结填料制备的复合材料相对于未处理填料复合材料具有更加优异的导热性能,且导热性能随着含量的增加而逐渐加强;粘结填料复合材料结构的稳定性决定了材料具有较好的高温稳定性;有效介质理论模型分析得出粘结填料样品体系比未处理填料样品体系具有更低的界面热阻值,且当填料含量增加时粘结填料体系界面热阻不断降低,这促进了热界面材料热导率的不断提升。