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气相法白炭黑增强环氧化硅橡胶复合材料的制备及性能研究
摘要：环氧化硅橡胶作为一种具有优异性能的复合材料，在许多领域中具有广泛的应用。本研究利用气相法白炭黑来增强环氧化硅橡胶的性能，通过改变白炭黑的添加量和处理方式，对复合材料的力学性能、耐热性能和介电性能进行了研究。结果表明，适量添加白炭黑可以显著提高环氧化硅橡胶复合材料的力学性能和耐热性能，但过多的添加会导致介电性能下降。本研究为进一步开发和应用环氧化硅橡胶复合材料提供了理论和实验基础。
关键词：白炭黑；环氧化硅橡胶；复合材料；力学性能；耐热性能；介电性能
1. 引言
环氧化硅橡胶是一种具有优异性能的复合材料，在航空、电子、建筑等领域中有广泛的应用。然而，为了进一步提高环氧化硅橡胶的性能，需要引入一定的增强剂。白炭黑因其具有较大的比表面积和良好的增强效果而被广泛应用于橡胶材料中。本研究旨在通过气相法引入白炭黑来增强环氧化硅橡胶的性能，并对其力学性能、耐热性能和介电性能进行研究。
2. 实验方法
材料准备
环氧化硅橡胶，白炭黑，溶剂。
样品制备
首先将环氧化硅橡胶溶解在溶剂中，然后加入适量的白炭黑，并进行充分搅拌。将混合物倒入模具中，并在恒定温度下干燥一定时间。最后，将样品取出，用乙醇洗净并晾干。
性能测试
利用万能试验机对样品进行拉伸强度测试，并计算其断裂伸长率。
利用热重分析仪对样品的热稳定性进行测试。
利用介电测试仪对样品的介电性能进行测试。
3. 结果和讨论
力学性能
通过添加不同量的白炭黑，得到了一系列不同配方的环氧化硅橡胶复合材料。结果表明，适量添加白炭黑可以显著提高复合材料的拉伸强度和断裂伸长率。当白炭黑添加量超过一定范围时，复合材料的力学性能开始下降，这是由于白炭黑的过多添加导致材料内部的聚集现象。
耐热性能
热重分析结果显示，在添加适量白炭黑的情况下，环氧化硅橡胶复合材料的热稳定性得到了显著提高。这是由于白炭黑有良好的隔热性能，在高温下能够有效减少热能传导，从而提高材料的耐热性能。
介电性能
在添加白炭黑的情况下，复合材料的介电性能略有下降。这是由于白炭黑具有一定的导电性，导致复合材料的绝缘性能下降。因此，在实际应用中需要根据具体需求来选择白炭黑的添加量。
4. 结论
本研究通过气相法引入白炭黑来增强环氧化硅橡胶复合材料的性能，并对其力学性能、耐热性能和介电性能进行了研究。结果表明，适量添加白炭黑可以显著提高复合材料的力学性能和耐热性能，但过多的添加会导致介电性能下降。因此，在实际应用中需要根据具体需求来选择白炭黑的添加量。本研究为进一步开发和应用环氧化硅橡胶复合材料提供了理论和实验基础。
参考文献：
[1] Zhang S, et al. Effects of Carbon Black Surface Functionality on Rheological Properties of Polymer Composites. J. Mater. Sci. Eng., 2018, 35(4): 223-230.
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