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本文通过机械共混,热压交联的方法制备了交联聚乙烯（XLPE）,用来作为高压直流电缆绝缘材料的母料,主要进行了交联聚乙烯电性能与热性能影响因素的研究。首先,使用不同的交联剂来分别制备交联聚乙烯,研究不同交联剂以及不同交联度对交联聚乙烯电性能的影响,从而得到交联聚乙烯电性能最佳时的交联度和交联剂种类。然后,通过熔盐法合成了阿尔法氧化铝（α-Al2O3）纳米片并对其进行表面改性,并制备了XLPE/α-Al2O3纳米复合材料,研究了α-Al2O3纳米片的添加对纳米复合材料电性能的影响。最后,通过水热法合成了另一种形貌的α-Al2O3纳米片,制备了XLPE/α-Al2O3纳米复合材料后,研究了α-Al2O3纳米片的添加对纳米复合材料热性能的影响。1.选用两种不同的过氧化物交联剂过氧化二异丙苯（DCP）与双叔丁基过氧化异丙基苯（BIPB）,通过机械共混,热压交联的方法制备了不同交联剂、不同交联度的交联聚乙烯。采用萃取法对所得交联聚乙烯试样的交联度进行测量,BIPB的交联效率大于DCP,当交联聚乙烯的交联度达到90%左右时,DCP的用量为2.5 wt%,而BIPB的用量仅为1.5 wt%。对不同交联度的交联聚乙烯试样进行了直流电压击穿试验,研究了交联度对交联聚乙烯材料直流击穿场强的影响。最后对相同交联度、不同交联剂的交联聚乙烯试样进行了空间电荷的测量,研究了交联剂种类对交联聚乙烯绝缘材料空间电荷含量和分布的影响,结果表明BIPB所制备的交联聚乙烯试样直流击穿场强要大于传统交联剂DCP所交联的试样,最高可以达到240 kV/mm。并且BIPB制备的交联聚乙烯试样内部空间电荷的含量较DCP所交联的试样也大大降低。2.通过熔盐法合成了颗粒尺寸均匀、大径厚比的α-Al2O3纳米片,并采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对α-Al2O3纳米片进行了表面改性,在进行一系列纳米粒子的表征后通过机械共混,热压交联的方法将α-Al2O3纳米片均匀地添加到线性低密度聚乙烯基体中制备了XLPE/α-Al2O3纳米复合材料。对XLPE/α-Al2O3纳米复合材料进行了直流击穿电压试验、直流电导率测量与空间电荷的测量,研究了熔盐法合成的α-Al2O3纳米片对纳米复合材料电性能的影响以及纳米粒子的表面改性对复合材料电性能的影响。研究发现,表面改性的α-Al2O3纳米片可以均匀地分散在XLPE高聚物基体中,大大提高了XLPE的直流击穿场强,降低了XLPE基体的电导率,抑制了绝缘材料中空间电荷的注入和积聚。当α-Al2O3含量为1 wt%时,XLPE/α-Al2O3纳米复合材料具有最大的直流击穿场强和最小的直流电导率,而浓度为0.2 wt%的α-Al2O3则最有效地抑制了试样空间电荷的注入和积聚。3.通过水热法合成了颗粒尺寸小、形状细长的类柳叶状的α-Al2O3纳米片,采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（γ-MPS）对α-Al2O3纳米片进行表面改性。通过机械共混、热压交联的方法将水热法合成的α-Al2O3纳米片均匀地添加到线性低密度聚乙烯基体中制备了XLPE/α-Al2O3纳米复合材料。对XLPE/α-Al2O3纳米复合材料进行了热重分析、差式扫描量热分析与导热系数的测量,研究了水热法所合成的α-Al2O3纳米片对纳米复合材料热稳定性、导热系数等热性能的影响。研究表明,添加α-Al2O3纳米片降低了XLPE热失重速率,提高了它的热分解温度并提高了XLPE的热稳定性和导热性。当α-Al2O3纳米片的含量为10 wt%时,XLPE/α-Al2O3纳米复合材料与不添加氧化铝的XLPE相比,热失重速率降低了2.27%/min,热分解温度提高了近4℃,导热系数提升了1.5倍左右。