【摘 要】
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硅橡胶材料具有耐高低温、耐化学物质、耐候性等优良性能,广泛应用于工农业生产及人们的日常生活中。但是硅橡胶材料的热导率较低,限制了其在一些领域的应用。本文采用填充填料的方式来实现对硅橡胶材料导热性能的改善,兼顾材料的绝缘性能、力学性能及老化性能,为了获得综合性能较优的硅橡胶复合材料,本文系统研究了填料种类、粒径大小及用量等因素对硅橡胶材料带来的影响。以导热系数、介电常数、硬度及拉伸强度为主要指标,考
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硅橡胶材料具有耐高低温、耐化学物质、耐候性等优良性能,广泛应用于工农业生产及人们的日常生活中。但是硅橡胶材料的热导率较低,限制了其在一些领域的应用。本文采用填充填料的方式来实现对硅橡胶材料导热性能的改善,兼顾材料的绝缘性能、力学性能及老化性能,为了获得综合性能较优的硅橡胶复合材料,本文系统研究了填料种类、粒径大小及用量等因素对硅橡胶材料带来的影响。以导热系数、介电常数、硬度及拉伸强度为主要指标,考察了填料种类、大小及用量对硅橡胶材料性能的影响。结果表明:（1）氧化铝、氧化镁的填充对硅橡胶材料的导热性能提升显著,且随着填料用量的增加,硅橡胶内部形成导热网络并逐步完善,体系导热系数增加;钛酸钡和玻璃纤维粉对复合材料的绝缘性能贡献较大,随着用量的增加,填料与基体之间界面极化作用增强,材料的介电常数提高。（2）相同填充份数下,小粒径填料获得的导热系数和介电常数更高,因其体积分数高、比表面积大,更易于分散在硅橡胶基体中;填料的加入,使得材料的硬度升高,拉伸强度降低,力学性能受到影响。（3）利用正交试验优化出硅橡胶材料的最佳填充配方,即800目氧化镁5份,纳米氧化铝为2份,钛酸钡为10份,玻璃纤维粉为5份,其相较于纯硅橡胶,导热系数和介电常数分别提升了68.7%和28.5%,同时材料的热稳定性能提升。研究了不同温度老化对硅橡胶材料性能的影响,结果表明:（1）在高温下,随着时间的增长,硅橡胶材料的硬度增大,而拉伸强度在降低,但是材料的导热绝缘性能几乎不受影响;低温对硅橡胶材料的性能影响甚微。（2）引入Fe2O3和Ce O2之后,复合材料的硬度降低,随着用量的增加,材料的拉伸强度降低,其中对材料的热稳定性能增强效果显著。对硅橡胶材料的硫化工艺进行优化,所得最佳工艺条件为:（1）一次硫化:300℃×60s;（2）一次硫化:200℃×2h,二次硫化后硅橡胶材料各方面性能明显提升;（3）硫化剂最佳用量为0.8份。
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