磁约束聚变堆大型超导磁体绝缘系统的制备工艺和服役环境除了要求绝缘材料具有优异的耐高电压性能，耐辐照性能，低温力学强度外，还要求绝缘材料具有良好的导热性，易于传输热量，以便于磁体冷却和失超散热，从而保证磁体稳定运行。因此，制备出高导热树脂基复合材料成为目前及今后低温绝缘材料研究的重要方向。　　在本论文工作中，以解决填充型聚合物复合材料制备过程中的界面问题、分散问题和工艺问题，提升复合材料的低温导热性为目标，基于先负载后浸渍的设计思想，以高导热的碳纳米管、纳米氮化铝以及碳化硅晶须为填料，设计与制备了几种适合于磁约束聚变堆超导磁体应用的高导热复合材料，并研究了改性材料的低温特性及耐辐照性能。主要研究内容和研究结果如下:　　采用真空压力浸渍工艺制备了玻璃纤维增强氰酸酯/环氧树脂复合材料，通过非等温差示量热扫描法、动态粘度和等温粘度测试研究了氰酸酯/环氧树脂体系固化反应动力学和流变特性。以60Co作为辐射源对复合材料进行高能辐照试验，采用傅立叶变换红外光谱，差示扫描量热仪研究了辐照对材料分子结构、玻璃化转变温度以及低温力学性能的影响。研究结果表明，氰酸酯/环氧树脂体系在45℃温度下，具有较低的初始粘度与较长的适用期，适合于采用VPI工艺浸渍大型超导磁体;耐辐照性能测试结果表明，以氰酸酯/环氧树脂体系为基体的玻璃纤维增强复合材料可经受10MGyγ射线辐照。　　为解决纳米材料在基体中分散性及界面相容性问题，采用等离子体镀膜的方法对MWCNT进行表面改性，采用浇铸法制备了MWCNTs/氰酸酯/环氧树脂复合材料，研究了表面修饰对MWCNTs在复合材料中分散性及与基体界面结合力，以及对复合材料力学性能的影响。实验结果表明，MWCNTs经表面修饰后，其在树脂基体中的分散性、界面相容性和力学性能明显提高。　　基于先负载再浸渍的思想，采用电泳沉积法，将MWCNT负载到玻璃纤维上，结合VPI工艺制备了MWCNTs改性玻璃纤维布增强复合材料。通过测试复合材料室温及低温下层间剪切强度、热导率，并结合微观形貌分析，研究纳米颗粒含量对复合材料低温及室温力学性能及热性能的影响。实验结果表明，当MWCNT含量为2wt％时，复合材料热导率在室温及77K下分别提高了55.4％及61.9％。与传统真空压力浸渍成型工艺相比较，采用电泳沉积法制备MWCNTs改性玻璃纤维布/氰酸酯/环氧树脂复合材料实现了MWCNTs在复合材料中的大量掺杂，在保证绝缘性能的同时解决了传统VPI工艺在材料制备过程中纳米颗料易团聚、易沉降、添加量过少导致无法获得高热导率等问题。　　选用零维纳米填料500nm的氮化铝纳米颗粒，及一维纳米填料碳化硅晶须作为改善复合材料热导率的填料，采用浸渍提拉法将陶瓷填料负载到玻璃纤维上，结合VPI工艺制备了纳米陶瓷颗粒改性玻璃纤维布/氰酸酯/环氧树脂绝缘材料，研究了陶瓷填料对复合材料力学性能，热学性能及耐辐照性能。实验结果表明，氮化铝纳米颗粒及碳化硅晶须改性的玻璃纤维布/氰酸酯/环氧树脂绝缘材料不仅具有优异的低温力学性能及耐辐照性能，而且具有高的热导率和低的热收缩率，其中采用20wt％碳化硅晶须改性的复合材料的热导率在77K及室温下分别达到了0.32和0.62W/(m.K)，同未掺杂碳化硅晶须的复合材料相比在低温与室温下分别提高了47％和46％。本论文的研究工作对于促进低温材料和聚合物基纳米复合材料研究领域的技术进步以及低温技术的发展都具有重要的意义。