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点击图片查看原图目前陶瓷化硅橡胶研究中常用的成瓷无机填料有砥石硅酸钙,云母,硅藻土,高岭土和纤维类填料等,其中使用云母作为成瓷填料的研究为常见,近年来逐渐出现硅酸钙,硅藻土等作为成瓷填料的相关研究。
砥石硅酸钙
硅酸钙的熔点为1540℃,是一种含钙的偏硅酸盐类矿物质,呈针状,放射状和纤维状结构,具有优.异的热稳定性,化学稳定性和绝缘性能,广泛应用于陶瓷,橡胶,塑料,涂料等制品。在陶瓷化硅橡胶中应用时,硅酸钙可作为陶瓷体的骨架材料,在温度达到1020～1080℃时,硅酸钙能形成硅铝钙盐的低温共熔体,以钙长石为主晶相。因为硅酸钙可以降低陶瓷化转变温度,所以可应用于低温快烧陶瓷领域。
研究结果：1）研究了硅酸钙用量和长径比对陶瓷化硅橡胶性能的影响。随着硅酸钙用量的增加,硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率线性下降,烧蚀后形成的陶瓷体三点弯曲强度不断增加,微观结构亦呈致密,连续的状态。比较合理的解释是,硅酸钙的加入,破坏了硅橡胶的三维网状结构,所以硅橡胶的力学性能下降,而硅酸钙能和硅橡胶分解产生的二氧化硅反应形成液相共熔,从而起到桥接作用,形成致密的陶瓷结构。此外,按照长径比划分,硅酸钙分为普通硅酸钙和针状硅酸钙,相较于针状硅酸钙,普通硅酸钙的粒径更小,分布更均匀,因此形成的硅橡胶力学性能更优,烧结体的三点弯曲强度更强。而针状硅酸钙的阻燃性能和热稳定性更加优.异。2）研究提出,加入硅酸钙的硅橡胶会因轻微膨胀而变得柔软,因此断裂伸长率较大。将硅酸钙和氧化铝进行复配,能得到性能更加优.异的陶瓷化硅橡胶。制备出了一种具有高阻燃特性的固化硅氧烷泡沫,里面添加了硅酸钙,具有高阻燃特性。当硅酸钙添加量达到一定值时,燃烧时可在聚合物表面形成陶瓷,阻止火焰的进一步燃烧。对比研究了硅酸钙和玻璃纤维对硅橡胶的补强.效果,结果发现,添加10%玻璃纤维可以使拉伸强度提高26%,但是添加10%的硅酸钙只能使拉伸强度提高4%,使用经过硅烷偶联剂处理的玻璃纤维和硅酸钙,拉伸强度均有进一步的提升。此外,硅酸钙和玻璃纤维均对硅橡胶的热稳定性有所提升。
