金屬粉末填充型
金屬粉末是電的良導(dǎo)體,將金屬粉末填充到硅橡膠中可明顯改善其導(dǎo)電性能。以牌號(hào)為R401的硅橡膠為基體、銀粉或鎳粉作為導(dǎo)電填料,制備導(dǎo)電硅橡膠。結(jié)果表明,當(dāng)銀粉和鎳粉的細(xì)度和體積分?jǐn)?shù)相同時(shí),摻入銀粉的硅橡膠體積電阻率比摻入鎳粉的硅橡膠小兩個(gè)數(shù)量級(jí),且物理性能較好。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著鍍銀鎳粉用量的增大,導(dǎo)電硅橡膠體積電阻率呈減小趨勢(shì),當(dāng)鍍銀鎳粉用量為450份時(shí),導(dǎo)電硅橡膠的物理性能和導(dǎo)電性能均較優(yōu)。非金屬粉末填充型
部分非金屬粉末具有很高的電導(dǎo)率,將其填充到硅橡膠中,不僅能夠得到導(dǎo)電性能良好的硅橡膠,還能夠保持硅橡膠原有性能優(yōu)點(diǎn)。
焦冬生等[1]將乙炔炭黑填充到硅橡膠中,得到導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)電硅橡膠。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著乙炔炭黑用量的增大,導(dǎo)電硅橡膠的體積電阻率減小,當(dāng)乙炔炭黑用量超過三十份時(shí),導(dǎo)電硅橡膠的體積電阻率迅速減小;當(dāng)乙炔炭黑用量大于四十份時(shí),導(dǎo)電硅橡膠體積電阻率下降趨緩。結(jié)果表明,隨
著炭黑用量的增大,硫化膠的導(dǎo)電性能提高,但物理性能下降;將兩種炭黑并用,當(dāng)HG24型導(dǎo)電炭黑用量為三份、乙炔炭黑用量為三十份時(shí),導(dǎo)電硅橡膠的導(dǎo)電性能和物理性能能夠滿足要求。試驗(yàn)結(jié)果表明,導(dǎo)電硅橡膠的電阻隨著溫度的升高而降低,導(dǎo)電粒子含量越大或混合導(dǎo)電填料中石墨所占比例越大,導(dǎo)電硅橡膠電阻的熱穩(wěn)定性越好。導(dǎo)電硅橡膠的電學(xué)特性壓阻效應(yīng)
壓阻效應(yīng)是指材料受到外力作用而發(fā)生形變時(shí),其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)炭黑填充導(dǎo)電硅橡膠的電阻率隨著外界壓力的增大先減小后增大,隨著填料用量的增大,臨界壓力增大。謝泉等用指數(shù)型弛豫方程描述和擬合在外力作用下硅橡膠的弛豫過程,結(jié)果表明,外力越大,橡膠弛豫時(shí)間越短。同時(shí)他們利用根據(jù)量子漲落隧道導(dǎo)電理論的方程描述了導(dǎo)電橡膠平衡電阻與拉力的關(guān)系。電阻溫度特性
電阻溫度特性是指電阻隨著溫度變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象,主要包括三種類型:正溫度系數(shù)、負(fù)溫度系數(shù)和臨界溫度系數(shù)。
結(jié)果表明,導(dǎo)電硅橡膠低溫時(shí)表現(xiàn)出負(fù)溫度系數(shù),高溫時(shí)表現(xiàn)出臨界溫度系數(shù)。
將氣相法白炭黑加入到導(dǎo)電炭黑填充的硅橡膠體系中,體系的電阻率隨著溫度的升高而增大,而未添加導(dǎo)電炭黑的體系電阻率隨著溫度的升高而減小。
將乙炔炭黑和炭黑N234分別加入硅橡膠中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙炔炭黑填充的導(dǎo)電硅橡膠體積電阻率隨著溫度的升高而增大,而填充炭黑N234的硅橡膠體積電阻率隨溫度的變化情況較復(fù)雜。這可能是由于填料與聚合物基體間的熱力學(xué)行為不匹配所造成的。