近年来,随着微电子技术的发展,电子元器件愈加集成化和微型化,为了保证电子元器件长时间可靠运行,对其导热绝缘性能的要求更高。但是,大多数的聚合物导热系数很低,不能满足电子元器件的散热要求,采用高导热填料制备复合材料成为电子封装材料研究的热点。本论文分别以二氧化硅包覆磺化石墨烯（SiO₂@SGO）、球形氧化铝包覆磺化石墨烯（α-Al₂O₃@SGO）和球形氧化铝复合碳纳米管（α-Al₂O₃@CNT）作为导热填料,添加到环氧树脂中固化成型制备了一系列高导热复合材料,并进行了相关导热性、介电性、绝缘性和热稳定性等性能的研究。（1）采用溶胶-凝胶法在磺化石墨烯的表面包覆上一层二氧化硅绝缘（SiO₂@SGO）,通过X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、扫描电子显微镜（SEM）对SiO₂@SGO杂化物进行表征。并将SiO₂@SGO和SGO分别以5wt%-25wt%的质量分数添加到环氧树脂（EP）中,制备了SiO₂@SGO/EP和SGO/EP复合材料。结果表明,随着SiO₂@SGO杂化物质量分数的增加,复合材料的导热系数不断增加,当填充量为25wt%时,复合材料的导热系数达到了0.71W/（m·K）,是基体EP树脂的3.4倍,这是由于SiO₂@SGO的存在改善了EP树脂中的声子传输通道。并且复合材料的热稳定性从300^oC提高到了340^oC,玻璃化转变温度也提高了10^oC,还保持着优异的介电性能（介电常数为8,介电损耗为0.25）和电绝缘性能(体积电阻率为1.06×10¹⁰?·cm)。（2）采用一种静电自组装方法了制备出α-Al₂O₃@SGO杂化物,然后通过溶液共混法制备出了环氧树脂基复合材料。系统地研究了氧化铝包裹磺化石墨烯（α-Al₂O₃@SGO）杂化物的配比以及含量对环氧树脂基复合材料的导热性能的影响,以及复合材料的热稳定性、玻璃化转变温度、介电性能和绝缘性能。研究结果表明,α-Al₂O₃:SGO为20:1时,α-Al₂O₃@SGO/EP复合材料的导热性最好。当杂化物填料含量为30wt%时,α-Al₂O₃/SGO/EP的导热系数为1.49 W/（m·K）,为环氧树脂的7.1倍。并且热稳定性提高了56^oC,玻璃化转变温度提高了10^oC,并且具有良好的介电性能（介电常数为7.5,介电损耗为0.25）和绝缘性能(体积电阻率为1.86×10¹⁰?·cm)。（3）采用浓硫酸和浓硝酸混合溶液对碳纳米管进行羧基功能化改性,并采用静电自组装的方法,制备出球形氧化铝包裹碳纳米管（α-Al₂O₃@CNT）杂化物填料,然后将其添加到环氧树脂中进行复合,制备出了α-Al₂O₃@CNT/EP的复合材料。研究表明了CNT:α-Al₂O₃最佳配比为1:10,当α-Al₂O₃@CNT填料添加至30wt%时,α-Al₂O₃@CNT/EP复合材料的导热系数达到1.53 W/（m·K）,是纯环氧树脂的7.3倍;并且热稳定性由300^oC提高到了385.7^oC,玻璃化转变温度提高近10^oC;介电性能（介电常数6.1,介电损耗0.25）和绝缘性能(体积电阻率为2.02×10¹⁰?·cm)符合要求。