氮化铝等无机填料具有优良的导热性能和绝缘性能，而碳纳米管等碳系填料则具有优良的导热性能和机械性能，它们作为导热绝缘填料和导热导电填料分别显示出广阔的应用前景。环氧树脂作为涂料、纤维增强树脂复合材料基体、胶黏剂、电子电器封装材料等，在工业上亦获得了广泛的应用。本文分别以无机非金属填料（以氮化铝为代表）、工业碳系填料（以工业炭黑为代表）、新型碳纳米管填料（以巴基纸为代表）等作为导热填充材料，制备了以环氧树脂/环氧树脂预固化粉末为基体的三种复合材料，并进行了材料的结构表征和性能测试，同时分别研究了这几种填料作为导热填料时，复合材料结构变化对材料热性能的影响。　　为了提高导热填料的利用效率，设计了双逾渗结构的复合材料:通过加入原质微粉——预固化基体树脂粉末，形成新相，使导热填料的局部浓度高于其平均浓度，从而在更低的填料含量下形成导热网络。　　一，无机非金属填料：把环氧树脂原质微粉与经硅烷偶联剂KH-570表面改性的氮化铝粉末混合均匀，再置于模具中热压，制备得填料分布均匀的氮化铝/原质微粉/环氧树脂固化复合材料。在氮化铝浓度为40/50/60wt.％的情况下，复合材料导热性能随着填料含量的增加而明显增大，分别为导热系数分别为0.722、0.744和0.898W/(m·K)。在较低氮化铝浓度下，双逾渗结构可以提高氮化铝利用率，增强复合材料导热性能至0.936W/(m·K)。环氧树脂作为基体对粉体和氮化铝的界面结合性能良好，得到的复合材料气孔率低，复合材料的比热容满足混合物的比热容加成公式，各相混合非常均匀。　　二，工业碳填料:使用经硫酸羧化表面改性的工业大粒径炭黑填料，制备了炭黑/原质微粉/环氧树脂三相复合材料。发现当炭黑含量14.5wt.％时，复合材料热导率达到0.289W/(m·K):原质微粉一方面影响材料固化前的流动性，另一方面阻断了导热链的长度，影响了空间占位的效果，于是热导率随着原质微粉的加入而增大，但是增大幅度并不显著。　　三，碳纳米管填料:将多壁碳纳米管(MWCNTs)与同质多壁碳管制备而成的巴基纸(Buckypaper)掺杂作为填料，制备了MWCNTs/Buckypaper/环氧树脂固化复合材料，通过强制导热通路的形成。同质MWCNTs颗粒，与其预制备形成的巴基纸之间有非常好的协同效果，可进一步提高复合材料的热导率。