当今时代电子产品正向着小型化,高集成化的方向快速发展,更高的集成程度必然带来更高的功率密度。同时,更高的功率密度也意味着在相同的空间内电子产品的发热量将大幅度增加,因此,需要更合理的热设计及更佳的散热材料。高分子材料因其质轻耐候性好等优点成为电子器件封装的常用材料。但高分子材料导热系数一般不高于0.5 W m^-1 K^-1。高分子材料低的热导率很难满足电子器件的散热需求。目前,在其中填充高导热填料是提升其导热系数的主要方法。石墨烯是目前已知材料中导热系数最高的,可达5300 W m^-1 K^-1。但作为一种典型的二维纳米材料,石墨烯存在明显的导热各向异性,简单填充的方式极难获得高导热的聚合物基复合材料。为了充分利用石墨烯材料在面内方向的高导热能力,本文基于真空辅助抽滤的方法做了以下的工作:（1）将石墨烯水分散液与水溶性的纳米纤维素超声混合均匀后通过真空辅助抽滤法得到具有极佳柔性的复合材料薄膜。通过对石墨烯含量的调节,探究了不同石墨烯含量下复合材料薄膜面内方向的导热性能和机械性能。实验结果表明,在石墨烯含量为50 wt%时,复合材料薄膜面内方向的导热系数达到164.7 W m^-1 K^-1,达到了金属量级的导热性能。同时,其拉伸强度为72.3±5.4 MPa。并在弯折1000次后其导热性能基本没有变化。（2）同样基于真空辅助抽滤法,在抽滤石墨烯水分散液时引入球形氧化铝。因为球形氧化铝的存在,部分石墨烯片的取向会发生转变,得到仿“豌豆荚”结构氧化铝-石墨烯二元多孔结构,并在其中灌注环氧树脂得到复合材料。其中石墨烯含量为12.1 wt%,氧化铝含量为42.4 wt%时,复合材料在面内方向导热系数达到33.4 W m^-1 K^-1,面外方向导热系数达到了13.3 W m^-1 K^-1。此外,还有简单共混复合材料进行了对比,进一步阐述了其增强环氧树脂导热性能的机理。