陶瓷化硅橡胶研究进展

介绍了陶瓷化硅橡胶的组成成分、制备工艺、性能特点和成瓷机理,详细讨论了复合材料中各个组分对材料关键性能的影响,并指出了现有研究的特点与不足,最后对未来陶瓷化硅橡胶的研究方向提出了建议。

斜方硅钙石对陶瓷化硅橡胶成瓷性能的影响

以斜方硅钙石为成瓷填料,低熔点玻璃粉为助熔剂,纳米二氧化硅(SiO_(2))为补强剂,制备了陶瓷化硅橡胶复合材料,研究了斜方硅钙石的含量和粒径对复合材料拉伸性能的影响。将复合材料在1000℃烧结得到陶瓷试样,并观察陶瓷试样断面的显微结构,通过XRD分析了烧结后陶瓷试样的晶相变化,测量了陶瓷试样的线性收缩率和弯曲强度。结果表明:同一粒径的斜方硅钙石含量的增加会降低复合材料的拉伸强度同时提高断裂伸长率,同一含量下小粒径的斜方硅钙石有利于提高复合材料的拉伸强度。斜方硅钙石的含量过多或过少都会降低烧结后陶瓷试样的弯曲强度和致密度,而减小斜方硅钙石的粒径有利于提高陶瓷试样的弯曲强度,但同时也会增大线性收缩率。通过调整斜方硅钙石的含量和粒径,陶瓷试样的弯曲强度最高可达58.57 MPa。

玻璃粉含量对陶瓷化硅橡胶性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶为基体、硅灰石为成瓷填料、低熔点玻璃粉为助熔剂、气相法白炭黑为补强剂,制备了陶瓷化硅橡胶,并在1 000℃烧结成瓷,研究了玻璃粉含量对成瓷前硅橡胶的电学性能和力学性能的影响,通过热重分析研究了硅橡胶的分解过程,测量了成瓷后陶瓷体的弯曲强度,观察了陶瓷体断面的显微形貌,并通过X射线衍射分析了材料成瓷后的晶相变化。结果表明:玻璃粉会轻微降低硅橡胶的电学性能和力学性能,并显著降低硅橡胶的分解温度,同时提高陶瓷体的弯曲强度。陶瓷断面的显微形貌显示,随着玻璃粉含量的增加,陶瓷体的致密度不断上升。硅灰石在成瓷后完全消失,并与玻璃粉反应生成了新的晶体。当玻璃粉含量为12 g时,陶瓷体的弯曲强度为61.1 MPa。