從圖7(c)可以看出，試樣的相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)隨氮化硼添加量的增加而略有提高，但增幅并不大，基本維持在同一數(shù)量級(jí)。這一方面是因?yàn)榈鸬挠昧枯^少，填料對(duì)整體性能的影響不大，不能有效地排除隨機(jī)誤差；另一方面是由于氮化硼本身具有優(yōu)異的電氣絕緣性能。當(dāng)?shù)鹛砑恿看笥?1.5 g 時(shí)，介質(zhì)損耗因數(shù)已上升一個(gè)數(shù)量級(jí)，可以認(rèn)為絕緣性能劣化已經(jīng)較為明顯，所以氮化硼的添加量應(yīng)控制在1.5 g以內(nèi)。 

3 試樣的配方優(yōu)化

通過一系列試驗(yàn)分析不同填料對(duì)自固化硅橡膠絕緣保護(hù)材料電氣絕緣性能和力學(xué)性能的影響，最終確定每種填料單獨(dú)添加的最佳用量為：純硅橡膠20 g、炭黑0.5 g、氫氧化鋁20 g、氮化硼1.5 g。以此為基礎(chǔ)，按照1.3節(jié)中所述方法制成改性試樣，配方中各成分用量為單一填料作用時(shí)的最佳添加量，并對(duì)其進(jìn)行綜合性能測(cè)試，研究多填料摻雜產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)對(duì)試樣的影響，并與純硅橡膠試樣的性能進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表3所示。由表3可知，相較于純硅橡膠試樣，改性試樣的電阻率、相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)等絕緣參數(shù)的劣化均在可接受范圍之內(nèi)，但作為絕緣保護(hù)材料，其電氣強(qiáng)度下降了44.1%，降低了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。但此配方中所有填料均已控制為其單獨(dú)作用時(shí)的最佳添加量，所以應(yīng)考慮尋找能提高自固化硅橡膠絕緣保護(hù)材料試樣電氣強(qiáng)度的其他填料。

納米二氧化硅又稱白炭黑，是一種橡膠工業(yè)中常見的添加劑，具有優(yōu)秀的絕緣性能，其作為無(wú)機(jī)填料可以有效地提高硅橡膠材料的電氣強(qiáng)度[11]。此 外，白炭黑的宏觀結(jié)構(gòu)與炭黑極為相似，存在由單個(gè)離子相互接觸而形成的鏈枝狀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)之間以氫鍵相互吸引，形成小范圍的聚集結(jié)構(gòu)。硅橡膠體系中添加的白炭黑越多，形成的聚集結(jié)構(gòu)越緊密，補(bǔ)強(qiáng)效果越明顯，宏觀上表現(xiàn)為材料的力學(xué)性能增強(qiáng)。在改性硅橡膠配方中加入不同添加量的

白炭黑，并按 1.3 節(jié)中方法制備試樣。試樣的電氣強(qiáng)度隨白炭黑添加量的變化如圖8所示。由圖8可 知，隨著白炭添加量的增加，改性試樣的電氣強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)白炭黑的添加量為3 g 時(shí)，試樣的電氣強(qiáng)度達(dá)到最大值。分析認(rèn)為，試樣中白炭黑添加量較少（小于3 g）時(shí)，絕緣性能良好的白炭黑逐漸在硅橡膠體系中形成高擊穿網(wǎng)絡(luò)，使得試樣的電氣強(qiáng)度逐步提高；白炭黑添加量繼續(xù)增加時(shí)，一方面過多地引入了雜質(zhì)，導(dǎo)致界面缺陷大量增加；另一方面納米級(jí)填料的團(tuán)聚現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)，分散性變差，導(dǎo)致局部電場(chǎng)不均勻，不利于提高試樣的電氣強(qiáng)度。所以白炭黑的添加量確定為 3 g。此時(shí)全部填料的添加量都已確定，試樣具備較好的綜合性能。將添加3 g白炭黑的改性試樣與未添加白炭黑的試樣進(jìn)行性能對(duì)比，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，添加3 g白炭黑的改性試樣，不僅電氣強(qiáng)度大幅提升至接近純硅橡膠的電氣強(qiáng)度值，而且其他性能也略有上升，其綜合性能達(dá)到了比較理想的水平，具備了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 

4 結(jié) 論 

（1）炭黑對(duì)硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果顯著，拉伸強(qiáng)度隨炭黑添加量的增加呈上升趨勢(shì)，斷裂伸長(zhǎng)率則先增大后減小，但電阻率呈現(xiàn)明顯的階梯狀下降趨勢(shì)，相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)均隨炭黑添加量的增加而增加。 

（2）相較于純硅橡膠材料，未添加白炭黑的改性自固化硅橡膠絕緣保護(hù)材料試樣的電阻率、相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)等雖存在一定程度的劣化，但尚在可接受范圍內(nèi)，但其電氣強(qiáng)度下降了44.1%。加入白炭黑可以提高改性試樣的電氣強(qiáng)度，其電氣強(qiáng)度隨白炭黑質(zhì)量的增加先升高后降低。 

（3）綜合考慮試樣的各項(xiàng)參數(shù)與性能，確定了一種具有較好綜合性能的自固化硅橡膠絕緣保護(hù)材料，其配方為：甲基乙烯基硅橡膠20 g、炭黑0.5 g、氫氧化鋁20 g、氮化硼1.5 g、白炭黑3 g。

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