硅橡胶基绝热材料高温热行为研究
高温硫化硅橡胶的制备与耐热性能的提高的开题报告
高温硫化硅橡胶的制备与耐热性能的提高的开题报告一、研究背景硅橡胶是一种耐热性能极好的橡胶材料，被广泛应用于高温、高压、高真空等严苛的环境中。
其中，高温硫化硅橡胶具有其它硅橡胶所没有的独特性能，例如耐热性能更佳、硬度变化范围更广、化学稳定性更强等。
因此，高温硫化硅橡胶被广泛应用于航空、航天、核工业、汽车等高端领域。
然而，高温硫化硅橡胶的制备和性能控制还存在一些问题。
为了进一步提高高温硫化硅橡胶的性能，需要深入研究高温硫化硅橡胶的制备工艺及其影响因素，以及探索提高高温硫化硅橡胶的耐热性能的方法和途径。
二、研究目的本研究的目的是探究高温硫化硅橡胶的制备工艺，分析不同工艺参数对高温硫化硅橡胶性能的影响，进而寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径。
三、研究内容（一）高温硫化硅橡胶的制备工艺研究通过文献研究和实验探究，总结和比较高温硫化硅橡胶的多种制备工艺，并对其中影响高温硫化硅橡胶性能的关键因素进行分析和研究。
包括硫化剂种类、硫化剂用量、固化温度、固化时间等因素。
（二）高温硫化硅橡胶的性能测试与分析通过实验测试，对高温硫化硅橡胶的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、热失重率等性能指标进行测试和分析，了解不同制备工艺对高温硫化硅橡胶性能的影响规律。
（三）高温硫化硅橡胶的耐热性能提高方法研究通过实验探究，寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径。
包括添加耐热材料、改变制备工艺等方法。
四、预期成果通过探究高温硫化硅橡胶的制备工艺和性能规律，明确高温硫化硅橡胶的制备工艺参数优化方向，探索提高高温硫化硅橡胶的耐热性能的方法和途径。
预期的成果包括：（一）总结和比较高温硫化硅橡胶的多种制备工艺，明确影响高温硫化硅橡胶性能的关键因素。
（二）测试和分析高温硫化硅橡胶的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、热失重率等性能指标，了解不同制备工艺对高温硫化硅橡胶性能的影响规律。
（三）寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径，并确定最优方案。
耐高温高导热硅橡胶的研究与应用进展
关键词 ：耐 高温 ；高 导热 ；加成型硅橡胶 中图分 类号 ：０６ ３ ３ ． １ 文献标识码 ：Ａ
导热 材料 在 电子 、 电气 、通信 照 明 、航 空 、航 天 、军事 装备 、电机 电器等 诸 多制造 业及 高科技 领域 核 反应 堆等 领域 中发 挥很 重要 的作 用 。随着现 代 电子 设备 设施和 半 导体材 料 的集 成化 、微型 化和 大功 率化 的 高速 发展 ，对 导热 材料提 出了更 高的要 求 ，除 了提供 更好 的导 热散 热 能力 外 ，有 些场 合还 需要 耐高 温和 绝 缘 。导热 橡胶 具有特 殊 的优 势 ，具有较 高导 热 率 、 良好弹 性 、 电绝 缘 、受低 压 易变 形 密封 性好 等特 点 ，替 代普 通高 分子 用于 电子 或半 导体 元器 件散 热时 能有 效填 充 界面 间 的空 隙，去 除冷热 界面 问空 气 ，可 将散 热
器功 效大 幅度 提高 。
本文 综合 现有 文献 ，介 绍 了 日益 受 到广泛 关注 的高导 热耐 高温硅 橡胶 复 合材 料 的研 究及其 相关 应用 。
１ 导热硅 橡胶种类
硅橡 胶硫 化 时不 吸热 、不放热 ，在 很宽 的温度 范 围 内仍 能长期 保持 弹 性 ，并 具有 优 良的 电气性 能和 化
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ ． １ １ － ２ ６ 基 金 项 目： 广 州 市 科 技 计 划 项 目 （ ２ ０ １ ４ Ｊ ４ １ ０ ０ ２ ２ ６ ） 。 作者简介：黄月文 （ １ ９ ６ ９ ～ ） ，男 ，广东兴宁人 ，硕士 ，高级工程师 ；主要从事功 能材料 的研 究。ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｙ ｗ＠ｇ ｉ ｃ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ
高透明硅橡胶材料制备工艺的拉伸强度与耐热性研究
高透明硅橡胶材料制备工艺的拉伸强度与耐热性研究高透明硅橡胶材料具有很高的透明度和耐热性，在很多领域都有广泛的应用，比如光学透镜、光纤通信、电子设备等。
因此，对于高透明硅橡胶材料制备工艺的研究和优化具有重要意义。
本文将从拉伸强度和耐热性两个方面进行研究。
首先，我们探究了不同硅橡胶材料制备工艺对拉伸强度的影响。
在实验中，我们选取了常用的两种工艺方法：溶胶-凝胶法和热凝胶法。
溶胶-凝胶法是将硅源与溶剂混合并搅拌，制成溶胶，然后通过凝胶化和热处理使溶胶形成硅橡胶材料。
热凝胶法则是将硅源直接通过热处理形成硅橡胶材料。
实验结果显示，溶胶-凝胶法制备的硅橡胶材料具有更高的拉伸强度。
这是因为溶胶-凝胶法制备的材料具有更均匀的微观结构，能够更好地承受外力。
而热凝胶法则由于直接通过热处理生成硅橡胶材料，其微观结构相对不均匀，拉伸强度较低。
接下来，我们研究了不同硅橡胶材料制备工艺对耐热性的影响。
通过热失重分析，我们测量了硅橡胶材料在高温下的质量损失情况。
研究结果表明，溶胶-凝胶法制备的硅橡胶材料具有更好的耐热性。
在高温环境下，溶胶-凝胶法制备的材料质量损失较小，说明其分子结构更加稳定。
而热凝胶法制备的硅橡胶材料由于结构不均匀，分子间键结构相对较弱，在高温环境下容易发生分解，导致质量损失较大。
综上所述，高透明硅橡胶材料制备工艺对其拉伸强度和耐热性都有重要影响。
溶胶-凝胶法制备的硅橡胶材料具有更高的拉伸强度和更好的耐热性，适用于对材料强度和耐热性要求较高的应用领域。
然而，需要指出的是，该研究仅仅是对高透明硅橡胶材料制备工艺的初步研究，还需要进一步的实验和理论研究来深入探究其中的机理和优化方向。
除了拉伸强度和耐热性，高透明硅橡胶材料的制备工艺还会对材料的其它性能产生影响，比如耐化学性、抗老化性、机械性能等。
在实际应用中，这些性能也是非常重要的因素，因此，进一步研究高透明硅橡胶材料的制备工艺对这些性能的影响是非常必要的。
首先，我们探究了不同硅橡胶材料制备工艺对耐化学性的影响。
硅橡胶绝热材料热化学烧蚀特征试验分析
硅橡胶绝热材料热化学烧蚀特征试验分析王书贤;李江【摘要】采用烧蚀试验发动机对硅橡胶绝热材料进行了燃气速度仅为0.48 m/s,粒子含量极低的热化学烧蚀试验研究.得到了炭化烧蚀率和质量烧蚀率.观测分析了烧蚀后炭化层和热解层表面和侧面的宏观、细观结构特征.将硅橡胶绝热材料的热化学烧蚀特征与相同试验条件下的三元乙丙橡胶绝热材料烧蚀特征进行了对比,给出了硅橡胶绝热材料烧蚀建模计算的一些建议.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)015【总页数】4页(P218-221)【关键词】硅橡胶绝热材料;热化学烧蚀;炭化层;热解层;结构特征【作者】王书贤;李江【作者单位】西安航空学院,西安710077;西北工业大学燃烧;流动和热结构国家级重点试验室,西安710072【正文语种】中文【中图分类】V435硅橡胶绝热材料是以硅橡胶为基体，掺入短切纤维和SiO2以及硫化剂、阻燃剂调匀后压制形成的一种弹性热防护材料，是火箭发动机常用的内绝热层材料之一。
发动机内绝热层的烧蚀是热化学烧蚀、气流剥蚀和粒子侵蚀的综合作用结果[1]。
其中，热化学烧蚀是指绝热材料在高温环境下热解以及生成的炭化层与氧化性组分接触发生化学反应而造成的质量损失，热化学烧蚀是绝热材料在发动机高温环境下必然发生的一种烧蚀形式。
炭化层是绝热材料高聚物热解后留下的疏松多孔的残渣层，其内部不仅存在传热、传质问题，同时伴有组分间的化学反应[2]。
不同材料的炭化层结构有较大差异，其变形和膨胀状态有较大差别，对多孔介质的传热传质有明显的影响[3,4]。
炭化层结构形态一方面体现了绝热材料的烧蚀特征，另一方面又对烧蚀过程有明显影响。
因此，有必要了解硅橡胶绝热材料的炭化层结构。
Torre等人对等离子电弧试验得到的硅橡胶绝热材料炭化层进行了微观形貌分析和成份分析[5]，但其试验环境与发动机有较大差别。
目前国内对硅橡胶绝热材料的烧蚀特性研究较少，文献[6]着重分析了燃气流速对硅橡胶绝热材料烧蚀的影响，文献[7]着重研究了高浓度粒子条件下的硅橡胶绝热材料的烧蚀情况，均未对普遍存在的热化学烧蚀进行分析。
研究温度对硅橡胶热导率的影响
（4）从观察结果以及公式可得，实验误差的来源主要是由T1,T2之差引起的，那么从实验数据及实验结果来看，杜瓦瓶内放冰水混合物的情况下测得的T1,T2要比放常温自来水的数值大，从而实验结果更精确。
(2)硅胶盘C
直径2RC= 129.90 ± 0.02 mm， 半径RC= 64.95 ± 0.01 mm，
厚度hC=7.70 ± 0.02 mm。
2．实验数据记录：
稳态时T1,T2的数据（每隔3分钟记录）
i
1
2
3
4
5
平均
T1(mv)
3.07
3.07
3.06
3.06
3.06
3.06
T2(mv)
1.59
（4）移开圆A盘，取下金属导体C和树脂圆盘，使A盘的底面与B盘直接接触，当B盘的温度上升到高于B盘在稳态下温度T2若干度（0.2mv左右）后，关掉加热器开关 （电扇仍处于工作状态），移去A盘，让B盘自然冷却，记录T2共约6～8次，每隔30秒一次。(在杜瓦瓶中放冰水混合物时步骤同上)
（5）根据实验数据，按照相应的公式计算出金属导体的热导率。
2.82
T2(mv)
1.23
1.22
1.21
1.21
1.21
1.21
冷却速率
t（s）
0
30
60
90
120
150
180
T2(mv)
《高导热硅橡胶的制备与性能研究》
《高导热硅橡胶的制备与性能研究》一、引言随着电子技术的飞速发展，电子设备的功率密度和集成度不断提高，使得设备内部的热量管理变得尤为重要。
高导热硅橡胶作为一种新型的热管理材料，因其优异的导热性能、良好的电气绝缘性、耐高温、耐老化等特点，在电子封装、散热系统等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究高导热硅橡胶的制备工艺及其性能，为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料制备高导热硅橡胶所需的主要材料包括：硅橡胶基体、导热填料（如氧化铝、氧化硅等）、交联剂、催化剂等。
2. 制备方法（1）按照一定比例将硅橡胶基体、导热填料、交联剂、催化剂等混合均匀。
（2）将混合物进行真空脱泡处理，以去除其中的气泡。
（3）将脱泡后的混合物倒入模具中，进行硫化处理。
（4）硫化完成后，取出样品，进行性能测试。
三、制备工艺研究1. 配方设计导热填料的种类、粒径、含量等因素对硅橡胶的导热性能有重要影响。
通过多次试验，确定最佳的配方比例。
2. 硫化工艺硫化温度、时间和压力等因素也会影响硅橡胶的性能。
通过研究不同硫化工艺对硅橡胶性能的影响，确定最佳的硫化工艺参数。
四、性能研究1. 导热性能通过热导率测试，研究不同配方和硫化工艺对高导热硅橡胶导热性能的影响。
实验结果表明，合理的配方设计和硫化工艺能显著提高硅橡胶的导热性能。
2. 电气性能高导热硅橡胶应具有良好的电气绝缘性能。
通过介电强度测试、体积电阻率测试等方法，研究硅橡胶的电气性能。
实验结果表明，制备的高导热硅橡胶具有良好的电气绝缘性能。
3. 耐温性能高导热硅橡胶应能在较宽的温度范围内保持良好的性能。
通过高温老化测试和低温弯曲测试等方法，研究硅橡胶的耐温性能。
实验结果表明，制备的高导热硅橡胶具有良好的耐温性能。
五、结论本文研究了高导热硅橡胶的制备工艺及其性能。
通过合理的配方设计和硫化工艺，成功制备出具有优异导热性能、良好电气绝缘性能和耐温性能的高导热硅橡胶。
实验结果表明，高导热硅橡胶在电子封装、散热系统等领域具有广泛的应用前景。
乙烯基硅橡胶的高温拉伸性能研究
２ 结 果 与 讨 论
２ １ Ｓ ６ ５ 橡胶 的物理 机械 性能 ． Ｅ ４ ０硅
目前 ，对硅 橡胶 的耐热 性研究 较 多 Ｊ ，但对 其 高温下 的力 学性 能研究 尚未见 报 道 。本 实验 研究 了 Ｓ６５ Ｅ ４ ０在 高 温 区 拉 伸 性 能 的 变 化 ，以 期 对
Ｓ ６５ Ｅ４ ０硅橡 胶 是 以 乙烯 基 封 端 的硅 橡 胶 生 胶 配合 高 比表 面积 的经表面处 理 的 白炭 黑 以及 少 量 高 乙烯基 含量硅 油 等制成 的混炼胶 。表 １ 出 列
乙烯基 硅橡胶 胶 料 ：Ｓ ６ ５ ，本 院 。 Ｅ ４０ 压力成 型 机 ：Ｙ Ｄ ＿ ． ０ ｘ ＿ ０ ５ ＭＮ，上 海 西 玛 伟
力 橡 塑 机 械 有 限 公 司 ； 拉 力 试 验 机 ：Ｉｓｏ ｎｔｎ ｒ
３ ６ ，美 国英斯 ． 在 １ ５℃ 下 热 压 硫 化 １ ｎｎ ６ ０ ｒ ，压 机 表 压 为 ｉ １ ａ ０ＭＰ ；在 烘 箱 中进 行 二 次 硫 化 ，从 室 温 升 至 ２ ０℃ ，并保 持 ４ｈ ０ 。
关 键 词 ：硅 橡胶 ，拉 伸 性 能 ， 高 温性 能 中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ． ３ ３ ３９ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ ４ ６ （０ ０ ４— ２ ５— ０ ０ ９— ３ ９ ２ １ ）０ ０ １ ０ ３
硅橡胶 具有 优异 的耐 高低温 、耐臭 氧及 大气 老化性 能 ，还兼 有 良好 的介 电 、憎水 、生理 惰性 等特 点 ，是 航 空 领 域 必 不 可 少 的 密 封 材 料 ¨ 。 ｊ
了 Ｓ ６ ５ 橡胶硫 化胶 的性能 。 Ｅ ４ ０硅
表 １ Ｓ６５ Ｅ ４ ０硅 橡 胶 硫 化 胶 的性 能
室温硫化(RTV)硅橡胶绝热材料热稳定性能的研究
料 中能十分 明显 的降低绝热 层材料 的线性烧蚀 率。 而ｓ ｉ ６ ９在 ９ ０ ０ ￣ Ｃ时 的残炭量 为 ３ ２ ． ５ １ ％，在温 度超
硅 橡胶发生热氧 降解时 ，氧化生成 的 自由基在 填料
表面容易重合而消失 ，从而提高硅橡胶的稳定性 ０ 。
笼形硅倍半氧烷 （ Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ ） 是一种有机 ／无机杂化 材 料 ，且具有较 高的热稳 定性 ，在聚合物 基体 中，
１ ． ３性 能测试 与表征
力学 性 能测试 采 用上海 德杰 Ｄ Ｘ Ｌ Ｌ － ５ ０ ０ ０型 电
望取 代 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ ，成为 固体火箭发 动机的主要绝 热层
材 料 。
相 法 白炭 黑 ，德固赛 ；聚磷酸 铵 ，Ａ Ｐ Ｐ，潍坊杜得 利化 学工业有 限公司 ；玻璃粉 ，河 北灵寿县丰信矿 物粉 体加 工厂 ；Ｐ Ｏ Ｓ Ｓ ，实验 室 自制 。
在绝热材料中，对于硅橡胶材料而言 ，各种配合 体 系都对其性能 有着重要 的影 响。偶联剂能改 善填 料 在树脂 中的分 散性及粘 合力 ，改 善无机填料 与树
Ｉ 论文选编 Ｉ
室温硫 化 （ Ｒ Ｔ Ｖ） 硅橡 胶绝 热材 料热 稳 定性能的研 究
寇亚洲 何 吉宇 杨 荣杰
北京理 工大学材料 学院，阻燃材料研 究国家专业实验室 ，火安全材料与技 术教 育部工程研 究中心
国 家 阻燃 材 料 工 程 技 术 研 究 中心 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ １
过 ３ ２ ０ ℃以后的较 宽范 围内 ，其 质量损失 较大且失
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杨 栋， 张 炜 ， 本 正 姜
４０７ ） １０ ３ （ 国防科技大学 航天与材料 工程学 院， 长沙
摘 要 ： 用高温管式炉在惰性气氛下研 究 了硅 橡胶基 绝热材料在 １ ７ 采 ３～１８３Ｋ的热行为 ， 用 ｘ射线衍射和红外光 ０ ７ 利
谱 等手段探 索 了高温固相 残余物 的产 生历程和碳化硅的生成机制 ， 用热重一 采 差热联 用表征 了高温 固相残余物 的热氧化性
ｓ ａ ｉｎ ｍａｅ ｉｌａｅ ｇａ ａｌ ｏ ｅ ｅ ｎｏ ｃ ｒ ｍｉ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｕｌｔｏ ｔｒａ ｒ ｒ ｄｕ ｙ ｃ ｎｖ ｒ ｄ ｉ ｔ ｅ ａ ｃ ｗｉｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ：ｔ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｔｂｉｉ ｎ ｘ ｄ ｔｏ ｅ ｉｔｎ ｅ ｏ ｌ ｔ ｈ ｈ ｒ ｌ ｓａ ｌｔ ａ ｄ ｏ ｉ ａ ｉｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｆ ｙ
能。研 究结果表 明， 随着处理温度升高 ， 硅橡胶基绝热材料的 固相残余 物逐渐向 高温陶瓷转化 ， 其热稳定性和 耐氧化性相 应提 高 ； 硅橡胶基体在 １０ ３Ｋ已分解完毕 ， 固相残余物为碳、 ７ 其 硅氧碳化 物和 ＳＯ 等 ； ｉ ： 随温度上升 ， 有机碳 向更加 耐氧化
的 无机 碳 转 变 ； 氧 碳 化 物 随 温 度 升 高向 碳 化 硅 转 化 ； 硅 气相 ＳＯ ｉ 高温 下 由无 定 型 转 化 为 方 石 英 晶 体 ， 与碳 发 生碳 热反 应 并
ｍ ａ ｅ ｉ ｌａ ｉ ｈ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｔｒａ ｔｈ ｇ ｅ ｅａｕ ｅ
ＹＡＮ Ｄｏ ｇ Ｚ Ｇ ｎ ， ＨＡＮＧ Ｗ ｅ ，Ｉ ｉＪＡＮＧ Ｂ ｎ ｚ ｅ ｇ ｅ —ｈ ｎ （ ｏ ｅｅｏ Ａ ｒｓａｅａｄＭ ｔ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｔ ｎｌ ｎ ｅｓｙ Ｃ ｌｇ ｆ ｅ ｐｃ ｎ ａｅ ｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ａｉ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｌ ｏ ｉ ｒ ｎ ｉ ｏ ｖ ｉ ｏ Ｄ ｆ ｃ ｅｈ ｏ ｇ ，ｈ ｎｓａ ４ ０７ ，ｈｎ ） ｆ ｅ ｎｅＴ ｃｎｌｙ Ｃ ａｇｈ １０ ３ Ｃ ｉ ｅ ｏ ａ
ｔ ｅ ｒ ｓｄ ｅ ｒ ｎ ａ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｏ ｅ ｓ Ｔ ｅ ｅ ｅ ｉｔ ａ ｂ ｎ， ｉ ｃ ｎ ｘ ｃ ｒ ｉ ｅ ａ ｄ ｓｌ ａａ ｔｒｔｅ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｉ ｃ ｎ ｕ ｂ ｒ ｈ ｅ ｉｕ ｓａ ｅ ｅ ｈ ｎ ｅ ｔ ｉ ｒ ｃ ｓ ． ｈ ｒ ｘ ｓ ｃ ｒ ｏ ｓｌ ｏ ｏ ｙ ａ ｂ ｄ ｎ ｉ ｃ ｆ ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｌ ｏ ｅｒ ｂ ｅｓ ｎ ｉ ｉ ｅ ｈ ｉ ｓｉ
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固 体 ｕ ａ ｆＳ ｌ ｃ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ｌ ｏ ｏ ｉ Ｒｏ ｋ ｔＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｄ Ｖ １３ ． ０ ２ ｏ ． ５ Ｎｏ ３ ２ １
硅 橡 胶 基 绝 热 材 料 温 热 行 研 究① 高 皿 ７ 为 同 １ Ｊ
生成碳化硅。
关 键 词 ： 橡 胶 基 绝 热材 料 ； 行 为 ； 热 反 应 ； 化 硅 硅 热 碳 碳 中图 分 类 号 ： ２５ ３ Ｖ ５ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０６２９ （ ０ ２ ０ －３ ６０ １０ —７ ３ ２ １ ） ３ ９ － ０ ５
Ｔｈｅ ｍ ａ ｅ ｖ ｏ ｆｓｌ ｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｅ ｎ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｌｂ ｈａ ｉ ｒ ｏ ｉ ｃ ｎ ． ｕ ｂ ｒ ｂ ｓ ｄ ｉ ｓ ｌ ｔｏ ｉ