快速散热问题是现代微型电子设备元器件的痛点,其大功耗、高效率的运行对热界面材料（TIMs）的热传输能力提出了更高的要求。本文围绕功能TIMs解决方案,制备填充型功能TIMs并对其热性能展开研究,以此来提升电子元器件的散热效率。首先,为降低RTIMs（TIMs热阻）,利用石墨烯（G）和球形Al2O3导热填料间的协同效应增强复合体系的热导率,制备了一种高导热G/Al2O3硅脂TIMs,并测试了温度和压力对导热硅脂的总热界面热阻和热稳定性的影响。结果表明,当二甲基硅油的质量分数为7 wt%时,G/Al2O3导热硅脂的导热性能达到最佳,其热阻和热导率分别为0.255 K cm2/W和4.38 W/（mK）,且在一定范围内对温度和压力（40～80℃,10～60 psi）应变能力可观,依旧保持较低的传热热阻。此外,当样品在80°C环境下放置600小时后,渗油现象并不明显,这表明该G/Al2O3硅脂TIMs具有良好的热稳定性。而在热界面材料的传热过程中,TIMs与上下接触表面之间的热接触电阻（TCR）对电子设备的散热过程的影响不容忽视。当电子设备达到临界工作温度时,如果两个接触面之间的固-固接触变为固-液接触,此时TCR将大大降低。基于这一思想,制备了一种新型的形状稳定的相变热界面材料（Ph-TIMs）Al2O3/OBC/PA。其中,通过填充Al2O3颗粒提高了相变材料石蜡（PA）基体的热导率;烯烃嵌段共聚物（OBC）的添加改善了复合稳定性并解决了PA的泄漏问题。后续就温度和压力（尤其是在相变点附近）对TCR的影响作了系统的研究。实验结果证实Al2O3/OBC/PA的TCR对温度非常敏感,当温度从37℃升至41℃时,所有样品的TCR从10～20 K cm2/W急剧下降至1～2 K cm2/W。而随着压力的升高（10～50 psi,45℃）,所有样品的TCR缓慢降低。最后,当Al2O3的质量分数高于60wt%时,Al2O3/OBC/PA的热导率随着Al2O3含量的增加而急剧上升。在前面两章的基础上,既然G可以有效增强复合体系的热导率,并且通过控制温度可诱发Ph-TIMs从固态转变为熔融态来有效改善润湿性、降低TCR,因此,制备了一种填充有G（≤4.0 wt%）的新型G/OBC/PA Ph-TIMs,并研究了温度和压力对TCR的影响,以及系统地分析了TCR和RTIMs的变化规律。结果表明,当温度从37℃升高到45℃时（50 psi）,G/OBC/PA的TCR从8～20 K cm2/W急剧降低到0.1～0.2 K cm2/W。这是因为固-固接触变为固-液接触极大地改善了两个接触表面之间的润湿性;而随着压力的增加（10～50 psi,48℃）,TCR略有下降。此外,少量的G可以显着提高G/OBC/PA的热导率,但对TCR的影响相对较弱。最后,提出了临界厚度Tc以定量评估TCR和RTIMs在总热阻中的主导地位,它有助于TIMs在实际应用中对热阻进行定量分析和优化。