电子设备不断朝着微型化、集成化和大功率化方向发展,内部热量产生增加,如果热量不能及时排出,不仅会影响设备的运行质量和使用寿命,严重时还会发生爆炸,危及人们的生产生活安全。目前,应用于电子器件及设备的导热绝缘材料主要有导热塑料、橡胶及树脂等。针对上述复合材料导热性能差、易老化、不可降解等突出问题,本研究选择成膜性好、化学和热稳定性优异、环境友好可降解的纳米纤维素微纤丝（CNF）和导热绝缘性能优异的六方氮化硼（h-BN）为原料,采用3D模板法制备导热通道丰富的绝缘材料,旨在减少声子散射,提高声子传递效率,达到增强复合材料导热性能的目的。同时,也对h-BN的改性方法、热稳定性能、导热性能及绝缘性能进行了系统研究。主要研究结论如下:1、h-BN经NaOH高温处理,增加了表面羟基数量,有利于减少声子散射、提升声子传递效率,其导热系数由13.993 W/m K增加到16.651 W/m K,提高了19.0%;液相超声处理对h-BN片层起到了剥离作用,使h-BN厚度降低、比表面积增加,其导热系数由13.993W/m K增加到17.884 W/m K,提高了21.8%;木质素磺酸钠（LS）作为h-BN的分散剂,对h-BN起到了有效的分散作用,但LS的三维超分子结构产生的空间位阻对声子散射和声子传递效率有一定影响,具体表现在h-BN导热性能的降低。上述处理的h-BN的体积电阻率均处于3～4×1014Ω?cm范围,保持了其优异的绝缘性能。2、采用共混法制备的羟基化氮化硼（BN-OH）/CNF复合材料中,当BN-OH的填充量逐步增加到23.0 wt%时,复合材料的导热系数由0.413 W/m K提高到0.678 W/m K;与之相比,将CNF填充于BN-OH/CNF气凝胶中（3D模板法）构建的复合材料中,当气凝胶中BN-OH/CNF比例为3:1时,复合材料的导热系数高达1.488 W/m K,体积电阻率为3.832×1014Ω?cm。这说明共混法中CNF阻碍了BN-OH颗粒间的有效接触,增加了声子散射,降低了声子传递效率;3D模板法更易在BN-OH/CNF复合材料内部构建丰富的导热通道,使复合材料表现出更优异的导热性能。同时,3D模板法制备的复合材料的拉伸强度约为39.0 MPa,初始热降解温度(Tonset)和最大失重降解温度(Tmax)分别为218 oC和292 oC,显示出良好的强度性能和热稳定性能。3、木质素纳米颗粒（LNP）表面富含酚羟基,存在氢醌共轭结构,通过硼砂交联,实现了孤立BN-OH颗粒间的有效链接,构建了三维导热通道,增加了声子的传递途径,强化了复合材料的导热性能。结果表明,3D模板法制备的复合材料中,BN-LNP含量为40 wt%时,材料的导热系数高达2.084 W/m K,比相同BN-OH负载下的BN-OH/CNF复合材料提高了46.3%,体积电阻率和拉伸强度分别为3.688×1014Ω?cm和49.2 MPa,展现出优异的绝缘性能与强度性能。4、h-BN为无机矿物颗粒,构成比例较大时,会影响其与纤维间的结合力。PVA是常用的高分子增强剂和粘合剂,适量的PVA有助于增强BN-LNP与CNF间的结合力,提升复合材料的机械强度。当PVA用量逐步增大到40 wt%时,复合材料的导热系数由2.049W/m K提高到2.242 W/m K,拉伸强度由49.1 MPa增加为73.2 MPa。这说明PVA与LNP存在相似功能,一方面可以让孤立的BN-OH颗粒之间产生更多的链接,另一方面,其表面富含羟基,进一步增强了与CNF间的结合,从而提升了复合材料的导热性能及机械强度。综上所述,高温碱化处理有效增加了h-BN表面的羟基含量,使其表面活性得到提高;3D模板法制备的BN-OH/CNF复合材料实现了BN-OH颗粒间导热通道的构建;LNP通过硼砂与BN-OH建立了有效链接,强化了孤立BN-OH间的接触面积,增加了三维导热通道数量,增加了声子的传递途径与效率,减小了声子的散射,由此提高了复合材料的导热性能;此外,LNP和PVA不仅提高了BN-OH/CNF复合材料的导热性能,而且改善了复合材料的机械性能及热稳定性,使其具备了在微型化电子器件中应用的潜力。因此,本论文的研究可为开发绿色高性能导热绝缘材料提供理论依据和方法参考。