NH-JFGPR绝缘25 M.km硅橡胶电缆
导电硅橡胶分为金属粉末填充型和非金属粉末填充型,常用的导电填料有银粉,镍粉、镀银镍粉、石墨、炭黑、碳纳米管和导电纤维等。提高硅橡胶导电性能的途径主要有开发新型导电填料、对导电填料进行表面改性和优化加工工艺。传统导电材料多为金属材料,也有部分非金属材料,如石墨、炭黑和导电纤维等。随着科学技术的进步和工业生产的发展,航空航天和电子电气等领域对导电材料提出了新的要求,希望导电材料既具有优异的导电性能,又能起到减震的作用,导电硅橡胶正好满足这一要求。
硅橡胶具有良好的耐热性、耐候性和耐寒性,还具有其它弹性体无法达到的对化学和物理作用的稳定性。但普通硅橡胶导电性能较差,加入导电填料可以提高其导电性能,常用的导电填料有
金属粉末(如银粉、镍粉和铜粉等)和非金属材料(如石墨、炭黑、碳纳米管和导电纤维等)。与金属
粉末相比,非金属材料的导电性能虽然较差,但能够保证硅橡胶的物理性能。本文简要介绍国内外导电硅橡胶的研究状况。导电机理
早期认为导电聚合物的导电性能来自分散在聚合物中的导电粒子互相接触,即导电通路理论。目前普遍认为聚合物产生导电性能的原理是电子隧道效应。导电通路理论
导电复合材料的导电性能由基体和填料的综合作用来决定。当导电粒子的加入量很小时,导电粒子均匀分散在绝缘基体中,导电粒子间没有
接触,因此材料呈基体自身的绝缘性。随着导电
粒子加入量的增大,导电粒子的间距变小,部分粒子接触并相互作用,在体系中形成类似链状和网状形态,当导电粒子用量增大到程度时,复合材料表现出良好的导电性能,这是导电粒子相互接触形成通路的结果。使体系内形成大的导电网络是提高导电性能的关键。电子隧道效应理论
导电通路理论虽然可以解释在临界浓度时电阻突变现象,但存在很多漏洞。研究发现,当粒子间距较大和导电粒子尚未形成导电链时复合材料也产生导电现象。
有人认为粒子间隙较大时的导电现象是电子在间隙间跃迁的结果。导电虽然与导电网络的形成有关,但不是靠导电粒子直接接触来导电,而是热起伏时电子在粒子中跃迁造成的
ZC-JFGP2、ZC-YFGP2、ZC-FGRP2、ZC-GGRP2、DJFPGP22、DJFP2GP2/22、ZRB-KGG、ZA-YGC、ZRC-YGGF、ZRC-KGGB、ZRC-YGGB、ZRC-YGCBKGVFRP、ZR-KGVF、ZR-KGVFP、ZR-KGVFPR、DJGP2VFP2、DJGP2VFR、DJGP2VFPR、ZC-GGR、ZA-AGRP、ZA-KGGP、ZA-YGCP、ZA-YGGP、ZA-JGGP、ZA-KFGP、ZA-JFGP、ZA-YFGP、ZA-FGRP、ZA-GGRP、ZR-KFGP2/22、ZR-JGGP2/22、ZR-YFGP2/22/R-DJFPGP22、ZR-DJFP2GP2/22、JFPGP22、JFP2GP2/22、DJFPGPR22、
提高硅橡胶导电性能的途径:开发新型导电填料
开发纳米级及超微导电填料是提高硅橡胶导
电性能的途径之一。当粉体粒径达到纳米级时,导电填料会表现出很多优异的性能。宁英沛等研究发现,在MVQ中加入自制的纳米乙炔导电纤维可得到性能良好的导电硅橡胶,当纳米乙炔导电纤维用量为十到三十五份时,混炼胶的导电性能接近导电乙炔炭黑填充混炼胶;当纳米乙炔导电纤维用量大于30份时,硫化胶的体积电阻率当纳米乙炔导电纤维用量达到五十份时,硫化胶体积电阻率降至。陈克正等将纳米导电纤维和导电炭黑并用填充硅橡胶,得到的复合材料具有较高的导电性能,其电阻率在二十五到四十度时呈负温度系数,而在四十到一百二十度时具有较好的稳定性。将纳米石墨填充到硅橡胶中,得到的导电硅橡胶逾渗阈值为零点零零九,该值大大小于用其它填料填充的硅橡胶。
优化加工工艺
加工工艺也是影响硅橡胶导电性能的重要因素。王伟等研究发现,硅橡胶与填料的混料方式对填料的分散效果影响较大。采用三辊研磨机混料,炭黑粒子分布不均匀,存在团聚现象;采用高速搅拌机混料,炭黑粒子分布均匀,很少结团。此外,混合强度过大或混合时间过长反而会降低硅橡胶的导电性能。硫化时间和硫化温度对导电硅橡胶的导电性能和物理性能也有影响。导电硅橡胶已经发展成为一种新型功能性材料,在电磁屏蔽、导电、抗静电、自动控制和正温度系数材料及面状发热体等方面具有广阔的应用前景。但是与其它导电材料相比,导电硅橡胶的电导率较低,很多场合无法应用。因此在研究导电模型和导电机理的同时,还应大力开发新型导电填料,研究基体与导电填料的复合技术,不断提高导电硅橡胶的电导率。
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