随着电子设备及器件的小型化、集成化和多功能化,亟需能够快速散热和提供有效电气绝缘的电子封装材料。良好的封装材料是电子设备工作稳定性和性能提高的保证。热界面材料（Thermal Interface Materials,TIMs）作为电子封装材料的重要一员,通常是一种聚合物复合材料,用于热源和散热器之间的热扩散,目前已经被广泛应用于下一代的电子元器件、电力系统以及高速通信设备中。聚合物树脂,如聚乙烯、环氧树脂和聚酰亚胺,具有高电阻率和低介电常数,使其成为电子封装材料中最常用的材料。然而,大多数聚合物的导热性较差（热导率为0.1-0.3 W/m K）,不足以满足所需的热扩散效率。为了获得更好的导热性能,人们尝试了氮化硼（BN）、氮化铝（Al N）、石墨烯（Graphene）、碳纳米管（CNT）、碳化硅（Si C）等高导热无机材料作为聚合物基体的填料。六方氮化硼（h-BN）因其宽带隙（5.7 e V）、良好的热导率（面内600 W/m K,面外2-30W/m K）以及较低的热膨胀系数,成为高导热绝缘聚合物基复合材料最合适的填充材料之一。由于长径比大,h-BN自然倾向于沿水平方向（即平面内）取向,使复合材料具有很高的水平导热系数,然而,在垂直方向（即面外）具有高导热系数的复合材料更适合于热界面材料。基于此,本文使用硫酸溶液表面改性h-BN（后文表示为mh-BN）、匀强磁场取向h-BN等方法,旨在提高复合材料在垂直方向的导热性能,并研究了其介电性能以及力学性能等相关物性。本文的主要研究内容包括:（1）h-BN的液相剥离及表面改性。方法是用不同浓度硫酸浸泡h-BN,结果表明在用不同浓度硫酸处理h-BN时,h-BN能够被部分剥离,且保留了原本的晶体结构。其中,60%浓度硫酸溶液浸泡h-BN时剥离程度最大。随后,用60%浓度硫酸溶液处理后的h-BN与聚醚酰亚胺（PEI）用溶液流延的方法制备mh-BN/PEI复合膜。通过测试,得到在填充了用硫酸改性后的mh-BN以后,复合膜的垂直方向热导率与纯PEI膜以及未改性h-BN/PEI复合薄膜相比,有明显的增大。另外,在mh-BN的填充含量在8vol%以下时,能维持很小的介电损耗。在机械性能方面,随着mh-BN的增加,mhBN/PEI的杨氏模量逐渐增加。（2）h-BN在复合材料中的垂直取向技术。为了进一步提高复合薄膜在垂直方向的热导率,制备了磁性粒子附着的h-BN微片。随后,将h-BN微片与PEI用溶液流延的方法制备了不同质量分数的h-BN/PEI复合薄膜,测试了相应的导热性能、介电性能以及机械性能。结果表明,随着h-BN微片含量的增加,垂直方向的导热性能明显增强,当填充量为22wt%时,热导率的提高最大,相比于未取向的h-BN/PEI复合薄膜提高了167%,随后采用改进的有效介质近似法（Effective Medium Approximation）导热模型对热导率的实验数据进行了分析比较。在介电性能方面,在1k Hz-1MHz的频率范围内,复合材料的介电常数随填充比的增大而增大,当填充比大于20wt%时,由于引入的缺陷的增加,介电损耗突然增加;当填充比小于20wt%时,介电损耗小于0.2。在机械性能方面,h-BN填料的有序排列提高了复合材料的拉伸模量。研究表明,硫酸溶液表面改性h-BN的最佳浓度为60%。在硫酸溶液改性后,h-BN的结晶性得到了保持,这一点被X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、拉曼光谱（Raman spectra）和x射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）测量所证实。硫酸溶液改善了h-BN的团聚问题,也有利于h-BN颗粒的剥离。当体积分数为10vol%时,与纯PEI聚合物相比,mh-BN/PEI的热导率增加了62%。与纯PEI聚合物相比,mhBN/PEI复合材料的杨氏模量增加了41%。在填充率为10vol%时,拉伸强度降低到32.37 MPa。mh-BN的介电常数明显高于未经处理的h-BN。在填充率为5vol%的情况下,用mh-BN填充后的电击穿强度达到了55.3 k V/mm的峰值。因此,表面改性的mhBN在改善PEI聚合物的导热性和绝缘性能方面都显示出了前景。磁性排列技术在提高复合材料的导热性方面非常有效。在填充率为20wt%的情况下,磁场取向的h-BN/PEI复合材料获得了1.26 W/m K的垂直方向热导率。此外,该复合材料在填充率为20wt%时表现出低的介电损耗（～0.01）。同时,通过对磁场取向前后的复合材料的测试发现,这种排列方式也可以增加复合材料的拉伸模量。我们的结果表明,垂直排列的h-BN/PEI复合材料在高性能电子封装应用中是很有前景的。