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聚酰亚胺(PI)是一种高性能聚合物材料，可用作电子封装材料，但随着集成技术和微电子高密度组装技术的快速发展，电子设备的组装密度大幅度提高，促使电子元器件的尺寸越来越小，而设备在相同的运行速度下则会放出更多的热量。其次，PI还可用作航空航天器的内绝热层和外部防热层，也可用于耐磨材料等。为了保证电子元器件高效运行以及功能材料的安全使用，必须及时移出设备产生的热量，故提高PI导热性能是至关重要的。ZnO晶须由高纯度的单晶生长而成，其晶体缺陷极少，原子排列高度有序，因而其强度接近原子间键合力的理论值，是一类高性能的功能填料。关于ZnO晶须的研究，大部分放在其自身的光电性质上，当其应用于复合材料时，一般作为补强增韧剂，耐磨防滑剂，抗静电剂等。目前，关于ZnO晶须用在PI复合薄膜热性能改善上的研究较少。而PI的热性能是其应用于工业各领域重要的评价指标。 本文针对PI导热性能差这一特性，通过自制ZnO晶须对PI改性，在保证PI综合性能的基础上提高了其导热性能。初步探讨了制备ZnO晶须的影响因素，期望得到较高长径比的针状ZnO晶须和形貌均一规整、针体生长完全的四针状ZnO晶须(T-ZnOw)。通过预处理改性ZnO晶须，实现了ZnO晶须高效填充PI复合薄膜，有效改善了PI的力学性能和热性能，延长了PI的使用寿命，扩展了PI的应用范围。具体研究内容如下: (1)采用低温液相恒温陈化法制备了针状ZnO晶须，实现了一维针状ZnO晶须形貌的可控生长，成功制备了长径比为15左右的针状ZnO晶须;此外，本文以金属锌片为原料，在无需催化剂及额外载气，也无需对锌物料进行预处理的情况下，采用热蒸发氧化锌片的方法制备得到形貌均一规整、表面光滑、针体生长完全的T-ZnOw；最后分别讨论了针状ZnO晶须及T-ZnOw的生长机理。 (2)采用硅烷偶联剂KH550对ZnO晶须进行了预处理改性，ZnO晶须经改性处理后，提高了其与有机相的相容性和在PI基体中的分散性。同时对ZnO晶须的预处理效果、填料粒子的分散性以及偶联剂用量对复合薄膜的拉伸强度和导热性能的影响进行了分析和讨论; (3)采用预处理后的针状ZnO晶须及T-ZnOw增强改性PI薄膜。研究了ZnO晶须种类，含量对PI复合薄膜力学性能，尺寸稳定性及导热性能的影响，并讨论了温度对ZnO晶须/PI复合薄膜导热系数的影响，最后采用Maxwell-Eucken方程和Agari.Y方程对ZnO晶须/PI体系进行预测，结果表明:ZnO晶须可有效改善PI复合薄膜的力学性能及热性能，且T-ZnOw由于其独特的结构特性，在改性效果上优于针状ZnO晶须;Maxwell-Eucken方程可较好地预测ZnO晶须含量较低情况下ZnO晶须/PI复合薄膜的导热系数;Agari.Y方程则可较好地预测ZnO晶须/PI体系。ZnO晶须/PI导热复合薄膜的成功制备，延长了PI的使用寿命，拓展了PI在工业各领域的应用范围。