目的 系统研究聚酰亚胺(PI)膜在高温碳化、石墨化过程中的微观结构演变,以及PI膜厚对石墨膜结构和导热性能的影响机制。方法 采用二步法制备2种不同厚度的PI薄膜,对其进行高温碳化、石墨化和压延处理,并系统研究薄膜高温结构演变规律和及其导热性能。结果 涂布法制备出的PI膜膜厚分别为32、67.5μm,经1 000℃碳化后,薄膜从无序结构转变无定形碳,并在2 800℃高温石墨化过程中转变为高度有序的层状石墨结构,经压延工艺处理后,其石墨膜厚度分别为17、40μm,压延工艺减少了石墨膜疏松孔洞和片层间间距,显著提高了石墨膜面内导热系数。结论 在一定范围内,薄膜越薄,越有利于杂质元素脱除和提升石墨化程度。所制得的17μm石墨膜面内热导率可达1 465 W/(m·K)。