超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有极其优异的性能,在各方面都有着应用。然而,其存在加工成型性较差、耐热性较低等缺陷。实心玻璃微球（SGM）作为一种刚性无机粒子,可作为树脂的填充增强材料。与其他刚性粒子不同的是,SGM为球形且具有光滑的表面,能提高物料流动性,降低熔体黏度。为满足UHMWPE的实际生产需求,研究SGM对UHMWPE流变行为及热性能的影响具有较大的实际意义。本文使用熔融密炼工艺生产了SGM含量为5wt%、10wt%、15wt%和20wt%的复合材料,并通过注塑成型加工出了性能测试样品。通过熔融指数测定仪和旋转流变仪研究了复合材料的流变行为,分析了SGM对UHMWPE加工性能及熔体结构变化的影响。采用万能试验机分析了复合材料的拉伸性能。通过电子扫描显微镜观察了复合材料的脆裂及拉伸断面,分析SGM在基体中的分布及界面结合情况。通过洛氏硬度计和纳米硬度仪分析SGM对UHMWPE宏观和微观硬度的影响。利用差示扫描量热仪、热变形温度测定仪和同步热分析仪研究了SGM对UHMWPE热性能的影响。研究结果表明:复合材料的熔融指数随SGM增加呈先大后小的趋势,当SGM含量为5wt%时,熔融指数最多提高了15.5%。随剪切速率的增大,复合材料表观黏度不断降低,剪切应力先升后降。随SGM含量增加表观黏度和最大剪切应力不断降低,在10～20s-1时下降最明显。SGM/UHMWPE复合材料熔体具有更大的蠕变变形和较小的回复率。UHMWPE的临界应变值和特征频率都随SGM含量增加不断减小,线性黏弹性区间缩小,非线性转变提前,黏弹性转变加快。随着SGM的加入,复合材料的动态模量和复数黏度在低频区增大,而在高频区减小。高频区内,复合材料在SGM含量为5wt%时具有最小的模量和黏度,且在10wt%处出现流变阈值。温度提高了纯UHMWPE对频率的依赖性,SGM填充复合材料对频率的依赖性要大于温度的影响。SGM使UHMWPE由黏性响应转为弹性响应,剪切作用造成了SGM与基体的相界面分离。复数黏度和损耗模量在升温的作用下表现为先升后降。固定频率和应变下,温度对SGM/UHMWPE复合材料的影响较大。随着温度的升高,纯UHMWPE的内耗曲线出现两个极值,在235℃时转为黏流态。SGM显著降低了材料的内耗,并提高了黏流温度。SGM作为填充物降低了UHMWPE的拉伸强度和断裂伸长率,但增加了在可恢复形变内的弹性模量以及宏观表面硬度。随着SGM含量增加,上述变化越明显,在20wt%处达到极值。复合材料的热性能有一定的改善,其熔点在SGM含量为5wt%时达最大值,提高了4.3℃。热变形温度、初始分解温度、峰值分解温度和碳残留则在20wt%时达最大值,分别增加了9.8℃、6.5℃、2.6℃和2.6%。