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随着电子工业的高集成和高功率化，如何实现电子器件的快速散热已逐渐成为一个亟待解决的问题。传统的热管理材料是由铜、铝及其金属合金制成。然而金属材料较高的密度、较低的热导率以及较大的热膨胀系数难以满足新型轻质散热器件的应用要求。与金属材料相比，石墨材料由于其特殊的六角网状层叠结构，而具有质轻、导热导电性能优良、热膨胀系数低及耐腐蚀等优点。天然鳞片石墨(NGF)具有较高的结晶度、较大的晶粒尺寸及沿片层方向的取向性，因而是用来制备高导热石墨的理想填料。然而，NGF表面惰性很强，在烧结过程中与粘结剂间的界面结合力差，因而以其为填料制得的石墨材料的机械强度较低，从而大大限制了其在热管理领域的广泛应用。 中间相沥青炭纤维(MPCF)具有高强度、高模量、优良的导热导电性能等优点，是一种改善材料的热传导及力学性能的功能型增强体。本论文以短切MPCF为增强体，NGF为填料，中间相沥青为粘结剂，通过快速热压烧结法制得短纤维增强鳞片石墨基复合材料，以期MPCF在体系中的引入能够在不损失材料面向热导率及其他性能的同时显著提升材料的机械强度。本论文系统考察了混料工艺、NGF尺寸、粘结剂含量、纤维含量、纤维长度及热压温度对材料微观结构及热/力学性能的影响，在此基础上，对短纤维增强鳞片石墨基复合材料的传导机理进行了深入的分析。此外，通过在NGF表面原位附载炭纳米管(CNTs)来改善NGF与基体间的界面结合，进而改善了材料的机械强度，同时不造成材料面向热导率的明显下降。具体的结果及结论如下: 1.与常规的干混、球磨、超声分散等混合方式相比，将短纤维在含有适量表面活剂的分散体系中机械搅拌可实现纤维与其他原料粉末较好的分散。 2.NGF的颗粒尺寸为80目、粘结剂的含量为25wt.％时，所制备出的材料有着较佳的面向热导率、较低的电阻率以及较高的机械强度。 3.短切炭纤维含量对最终材料的微观结构及热/力学性能有着显著影响。纤维的引入使材料的致密性降低，但使得其热/力学性能呈现显著提高，同时还增加了材料在结构及性能上的各向异性。在2500℃及25MPa热压条件下，纤维含量为6wt.％时制备的材料呈现出较高的面向热导率(516W/mK)，而纤维含量为8wt.％时材料的抗弯强度和抗压强度达到最大值，分别为39.6和65.5MPa。此外，纤维含量还对材料的热膨胀系数、弹性模量以及抗热震性能有较为显著的影响。与未添加纤维所制备的石墨材料相比，纤维含量为8wt.％时材料的抗热震因子提高了3.63倍。 4.短切纤维长度对材料的微观结构和热/力学性能有着显著影响。纤维长度为4-5mm（纤维在原料体系中含量为7wt.％）时，在2500℃和25MPa热压条件下，所制备材料的面向热导率达到最大值518W/(mK)，电阻率达到最低(2.05μΩ·m)，且抗弯强度也达到最大值33.1MPa。 5.热压温度对鳞片石墨基复合材料的结构及性能有着显著影响。热压温度越高，基体石墨及纤维增强复合材料的面向导热性能就越好，但抗弯强度却越低。热压温度为2300℃时，材料的抗弯强度可达50MPa，但面向热导率仅为320W/(mK);热压温度为2700℃时，复合材料的面向热导率可达606W/(mK)，电阻率低至1.69μΩ·m，但抗弯强度仅为22.6MPa。 6.纤维的引入对材料的微晶参数有显著影响。随纤维添加量的增加，材料的晶面层间距逐渐增大，而其微晶尺寸则呈现出先增加后减小的趋势。材料的面向热导率与其微晶尺寸、基平面内二维热流网络的形成及纤维与基体间的界面特征等有着显著关联。材料厚度方向的导热性能与纤维沿基平面方向的择优取向、纤维与基体间的界面热阻及纤维引入在体系内所产生的缺陷等因素有关。此外，材料的面向热导率（λ）与电阻率(ρ)之间存在显著的相关性:1/λ=(9.1ρ+1.6)×104。验证了文献中所报道的经验公式的可靠性及在本体系中的适用性。 7.采用CVD法在NGF表面原位生长CNT。当Ni(NO3)2浓度为1％、沉积温度和时间分别为750℃和20min时，CNT在石墨鳞片表面有着较为理想的生长。将附载有CNT的NGFs与中间相沥青混合，经热压烧结后制得一种具有夹心结构的CNT/NGF复合材料。结果表明，CNT的原位适量引入基本实现了在不降低材料面向导热的同时有效改善其机械强度的目的。CNT含量对材料的结构及热/力学性能有显著影响。随CNT含量的增加，石墨鳞片沿垂直于热压方向的取向度降低，且相应材料的微晶参数也逐渐变差。面向导热性能随CNT含量的增加出现轻微降低，而当CNT含量为5wt.％时，材料的抗弯强度提高了52.2％。