導(dǎo)電硅橡膠分為金屬粉末填充型和非金屬粉末填充型,常用的導(dǎo)電填料有銀粉,鎳粉、鍍銀鎳粉、石墨、炭黑、碳納米管和導(dǎo)電纖維等。提高硅橡膠導(dǎo)電性能的途徑主要有開(kāi)發(fā)新型導(dǎo)電填料、對(duì)導(dǎo)電填料進(jìn)行表面改性和優(yōu)化加工工藝。傳統(tǒng)導(dǎo)電材料多為金屬材料,也有部分非金屬材料,如石墨、炭黑和導(dǎo)電纖維等。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,航空航天和電子電氣等領(lǐng)域?qū)?dǎo)電材料提出了新的要求,希望導(dǎo)電材料既具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,又能起到減震的作用,導(dǎo)電硅橡膠正好滿足這一要求。
硅橡膠具有良好的耐熱性、耐候性和耐寒性,還具有其它彈性體無(wú)法達(dá)到的對(duì)化學(xué)和物理作用的穩(wěn)定性。但普通硅橡膠導(dǎo)電性能較差,加入導(dǎo)電填料可以提高其導(dǎo)電性能,常用的導(dǎo)電填料有
金屬粉末(如銀粉、鎳粉和銅粉等)和非金屬材料(如石墨、炭黑、碳納米管和導(dǎo)電纖維等)。與金屬
粉末相比,非金屬材料的導(dǎo)電性能雖然較差,但能夠保證硅橡膠的物理性能。本文簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)外導(dǎo)電硅橡膠的研究狀況。導(dǎo)電機(jī)理
早期認(rèn)為導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性能來(lái)自分散在聚合物中的導(dǎo)電粒子互相接觸,即導(dǎo)電通路理論。目前普遍認(rèn)為聚合物產(chǎn)生導(dǎo)電性能的原理是電子隧道效應(yīng)。導(dǎo)電通路理論
導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電性能由基體和填料的綜合作用來(lái)決定。當(dāng)導(dǎo)電粒子的加入量很小時(shí),導(dǎo)電粒子均勻分散在絕緣基體中,導(dǎo)電粒子間沒(méi)有
接觸,因此材料呈基體自身的絕緣性。隨著導(dǎo)電
粒子加入量的增大,導(dǎo)電粒子的間距變小,部分粒子接觸并相互作用,在體系中形成類似鏈狀和網(wǎng)狀形態(tài),當(dāng)導(dǎo)電粒子用量增大到一定程度時(shí),復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性能,這是導(dǎo)電粒子相互接觸形成通路的結(jié)果。使體系內(nèi)形成大的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是提高導(dǎo)電性能的關(guān)鍵。電子隧道效應(yīng)理論
導(dǎo)電通路理論雖然可以解釋在臨界濃度時(shí)電阻突變現(xiàn)象,但存在很多漏洞。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)粒子間距較大和導(dǎo)電粒子尚未形成導(dǎo)電鏈時(shí)復(fù)合材料也產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象。
有人認(rèn)為粒子間隙較大時(shí)的導(dǎo)電現(xiàn)象是電子在間隙間躍遷的結(jié)果。導(dǎo)電雖然與導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成有關(guān),但不是靠導(dǎo)電粒子直接接觸來(lái)導(dǎo)電,而是熱起伏時(shí)電子在粒子中躍遷造成的。
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表面處理劑是指對(duì)材料的表面進(jìn)行某種處理以達(dá)到特定的目的時(shí)所使用的試劑，包括金屬表面處理劑、聚四氟表面處理劑和硅膠表面處理劑等。金屬表面處理劑指對(duì)金屬表面進(jìn)行各種處理的化學(xué)藥劑的總稱.。金屬表面處理包括了除油、除銹、磷化、防銹等基體前處理，是為金屬涂層技術(shù)、金屬防護(hù)技術(shù)做準(zhǔn)備的，基體前處理質(zhì)量對(duì)此后涂層制備和金屬的使用有很大的影響。硅膠表面處理劑：表面處理劑是指對(duì)材料的表面進(jìn)行某種處理以達(dá)到特定的目的時(shí)所使用的試劑，包括金屬表面處理劑、聚四氟表面處理劑和硅膠表面處理劑等。金屬表面處理劑指對(duì)金屬表面進(jìn)行各種處理的化學(xué)藥劑的總稱。金屬表面處理包括了除油、除銹、磷化、防銹等基體前處理，是為金屬涂層技術(shù)、金屬防護(hù)技術(shù)做準(zhǔn)備的，基體前處理質(zhì)量對(duì)此后涂層制備和金屬的使用有很大的影響。聚四氟乙烯表面處理劑：為了提高聚四氟乙烯粘接性能，擴(kuò)大聚四氟乙烯的應(yīng)用范圍，經(jīng)聚四氟乙烯表面處理劑處理的聚四氟乙烯表面具有親水性，可用一般的膠水粘接聚四氟乙烯。硅橡膠處理劑是專門(mén)用于硅橡膠貼雙面膠的處理劑。將它涂在高溫硅橡膠片上，再貼上雙面膠，可以使雙面膠緊緊貼在硅橡膠片上。其廣泛用于硅橡膠腳墊、硅橡膠飾品等背雙面膠，商標(biāo)、標(biāo)簽等貼于硅橡膠上。
由于硅橡膠為非極性材質(zhì)，使用通常膠水往往難以達(dá)到理想效果。本硅膠表面處理劑于硅橡膠材料的表面處理。能有效改善硅橡膠材質(zhì)的表面極性，大大提高粘接性能。同時(shí)處理后在硅橡膠上噴漆、絲網(wǎng)印刷亦有良好效果。?
硅橡膠由于具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性，長(zhǎng)期使用溫度范圍可達(dá)零下九十度到二百五十度，同時(shí)具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐老化等性能，因此硅橡膠在電纜行業(yè)的發(fā)展非常迅速。在過(guò)去的幾十年間，硅橡膠工業(yè)不斷面臨著滿足日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代擠出產(chǎn)品市場(chǎng)需要的挑戰(zhàn)。硅橡膠在耐磨性、耐割穿性能、耐化學(xué)藥品性、耐油性及機(jī)械強(qiáng)度方面都有了提高。硅橡膠作為具有較高熱老化溫度的材料，其價(jià)值和可靠性促進(jìn)了它在制造商和用戶中的廣泛使用。如今，硅橡膠在電線電纜行業(yè)的應(yīng)用在不斷發(fā)展，主要用作艦船電纜、航空電線、電機(jī)引接線、加熱電線以及許多特殊用途（如原子能工業(yè)、航天工業(yè)、冶金工業(yè)等）電線電纜的絕緣和護(hù)套。
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