硅橡胶基高介电高弹性纳米复合材料的制备及性能研究

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1、摘要硅橡胶基高介电高弹性纳米复合材料的制备及性能研究橡胶基高弹性高介电常数的复合材料由于其简单及低温条件的加工工艺，特别是其具有良好的柔顺性等特点，在电机工程应用领域正在引起极大的关注，例如应用在电缆附件材料方面，因为这种高介电材料可以平衡电缆终端不均匀的电场分布，从而防止电力设备的故障问题。在这个领域，人们正在寻求一种具有高介电常数、低介电损耗的橡胶基复合材料。为了制备高介电常数弹性体复合材料，本研究以纳米级钛酸钡(BT)和碳黑(CB)为填料，以在橡胶家族中绝缘性能优异的甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)为基体，采用溶液法制备三相橡胶基纳米复合材料；研究了填料的含量、

2、频率等因素对复合材料介电性能的影响，得到了具有高介电常数的复合材料(在频率为103Hz下，当尼萨0．0375时，介电常数可达到960)，并确定了较低的渗流阈值％尹0．0355)，同时发现当CB的体积分数控制在尼严0．035以下时，此方法获得的复合材料的介电性能(介电常数、体积电阻率和介电损耗值)均能很好的符合电缆终端对介质材料的要求，克服了以往此类材料介电常数低、介电损耗高的不足。同时获得的高介电、低损耗复合材料可以在许多方面得到实际应用。关键词：高介电常数；低损耗；橡胶；复合材料；电缆终端AbstractPREPARATIoNANDPROPEI_TIESOFS

3、ILICoNRUBBERM队TIUXNANOCOMPOSITESWITHHIGHDIELECTRICPERMITTIVITYANDHIGHELASTICABSTRACTHi曲elasticrubber-matrixcompositeswithhighdielectricpermittivityareattractinggreatattentionduetotheireasy,low-temperatureprocessingandflexibilityespeciallyinelectricalengineeringapplication，suchaspoten

4、tialcableaccessories，becausetheycouldbalancethedistributionofelectricfieldofcableterminationtopreventfromcablefailure．Inthisfield，onehastoexploresomeflexiblerubbermatrixcompositeswithhighdielectricpermittivityandlowdielectricloss．Three-componentrubbermatrixnanocompositesconsistingofn

5、anosizebariumtitanate(BT)andcarbonblack(CB)andmethylvinylsiliconerubber(VMQ)werefabricatedbysolutionmethod．Studiesoneffectofcontentoffillersandfrequencyondielectricpropertyshowedthatcompositeshadhighdielectricpermittivity960whenthefrequencyis103HzandfcB=O．0375，andalowpercolationthres

6、holdfc=0．0355；Thedielectricpropertiesofthecomposite，suchasdielectricpermittivity,conductivityanddielectriclosscouldmeettherequirementofcableaccessories．AndthecompositesmayovercomethedisadvantageofcableaccessorieswithlowdielectricpermittivityandhighⅡ北京化rT大学硕士学位论文loss．Atthesametime，the

7、secompositeswithhi曲dielectricpermittivitycanbeusedinmanyfields．KEYWORDS：Highdielectricpermittivity；Lowloss；Rubber；Nanocomposite；Cableaccessories111北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

8、本声明的法律结果由本人承