随着大功率电子器件的迅速发展,我国热界面材料（TIMs）在热管理材料中扮演着越来越重要的角色,而在过去,人们对金刚石/石墨烯TIMs的理解仅限于金刚石、石墨烯颗粒与填充材料（如:环氧树脂、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷等）复合而成,从而导致出现了TIMs的热导率值不高、柔韧性不佳、粘合性不好等问题,为解决上述问题,本文拟采用文献调研法和实验法对垂直阵列金刚石/石墨烯复合（VDG）散热介质进行研究,期望能够促进VDG散热介质作为TIMs基体的发展,推动热管理材料向更好的方向发展。基于金刚石和石墨烯在自然界中具有最高热导率值的理论,本文分析了传统和新型碳基TIMs的导热情况。由于碳材料颗粒间存在许多界面热阻和声子散射现象,传统金刚石和石墨烯TIMs无法起到快速消除“热点”的作用。当前,新型柔性碳基TIMs的热导率值维持在50 W/（m·K）左右,根本不足以解决大功率电子器件的热界面散热问题。笔者采用一种独特的一步微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）方法,以正丁胺为液态源,制备了一种新型的高导热三维VDG混合阵列散热介质。VDG的定向三维热传导路径受生长温度的调节,VDG600、VDG700和VDG800散热介质的最大纵向热导率值分别为57、97和91 W/（m·K）。在实际的TIMs性能测量中,以VDG作为TIMs的系统冷却效率高于最先进的商用TIMs。同时使用了闫庆伟等人提出的均胶机制作柔性石墨烯TIMs的方法,使用聚乙烯醇溶液对VDG散热介质进行了各种尝试与复合,包括直接旋涂法、浸泡法、表面改性法、不同预处理形核法及模板定向法。结果表明,单纯依赖PVA溶液的重力和改变衬底材料的形核率不足以实现柔性可拉伸VDG/有机复合体的目标,而需要对VDG散热介质打造切实可行的微孔才成立,该项研究为进一步发展柔性金刚石/石墨烯TIMs的理论提供了支撑。研究表明,高导热三维VDG散热介质的热导率值比大多数碳基材料大,通过实际热模拟和有限元结果也得到了证实,虽然目前并未实现作为柔性可拉伸VDG/有机复合体基底的目标,但也表现出解决电子系统中面间传热问题的卓越能力,对大功率电子器件热量疏散问题的解决和突破具有重要意义。