钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物，其产量约为每年粗钢产量的15%～20%。由于技术的局限，导致我国钢渣利用率较低，仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全，导致钢渣大量露天堆放，对土地资源、地下水源，以及空气质量形成严重影响。面对上述问题，以热闷渣、电炉渣和风淬渣研发改性钢渣微粉，并且将改性钢渣微粉与复合橡胶进行复合制备改性钢渣/橡胶复合材料。依据《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》（GB/T3512—2014）对改性钢渣/橡胶复合材料进行热氧老化处理，采用平衡溶胀法测定改性钢渣/橡胶复合材料的交联密度，扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TGA）和傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）分别测试其微观形貌、失重率和结构组成，从微观层面阐述改性钢渣/橡胶复合材料的热氧老化机理。结果表明在热氧老化前期老化作用在改性钢渣/橡胶复合材料表面，其内部以交联键形成反应为主；在热氧老化中期老化作用已经作用改性钢渣/橡胶复合材料内部，造成交联键断裂反应速度高于交联键形成反应速度，形成大量断裂交联键；在热氧老化后期由于改性钢渣/橡胶复合材料内部已经存在大量断裂交联键，导致主链及交联键断裂速度降低，交联键形成反应占优势。改性钢渣微粉以热闷渣（SiO2含量高）为原材料，有利于形成聚合物大分子链贯穿炭黑网络的结构，提高综合性能，尤其是物理机械性与滞后性；以电炉渣、风淬渣（Fe2O3含量高）制备改性钢渣微粉，有利于热传导性能的改善，不仅提高改性钢渣/橡胶复合材料的耐热性，而且提高其硬度与脆性。热氧老化过程中改性钢渣/橡胶复合材料内部在橡胶分子链α-H上发生了不同程度的氧化反应，并在橡胶分子链周围生成了羟基、羧基和醇类化合物，双键烯氢含量降低。