Page 59 - 2019-21
P. 59
理论与研究 陈志 等·镀银玻璃微珠 / 碳纳米管复合材料制备与性能研究
图 2 (a)、(b)、(c) 分别为镀银玻璃微珠填充量为 50 份、100 份和 250 份时的微观结构
图 3 镀银玻璃微珠填充量对硅橡胶导电性能的影响
11
份时，体积电阻率为 6.23×10 Ω·cm，表面电阻为 2.2.1 石墨烯填充量对硅橡胶力学性能的影
15
5.11×10 Ω，此时镀银玻璃微珠粒子之间距离比较大， 响
相互接触的机会比较少，突破自身电子势垒比较困难， 由图 4 可知，拉伸强度从 6.23 MPa 减小到 2.48
形成很少的导电通路基本不导电。当填充量为 200 份 MPa，断裂伸长率由 558.9% 下降到 404.7%。石墨烯
时体积电阻率为 17.82 Ω·cm，表面电阻为 147 Ω。分 的添加量对拉伸强度的影响比较大。硬度由 31HA 增
析可能是因为橡胶的导电通路部分形成，但电子跃迁 加到了 38HA，硬度增加不是很明显。分析认为，石
仍然是导电的主要作用，较远的电子跃迁突破电子势 墨烯的长径比，表面化学活性和比表面积对石墨烯导
垒比较困难，因此导电性有所提高变为半导体。当填 电硅橡胶的影响比较大，由于添加的石墨烯含量比较
充量为 250 份时，体积电阻率为 6.77×10 -3 Ω·cm，表 大，石墨烯在硅橡胶内部聚集，产生团聚分散不均，
面电阻为 0.26 Ω。体积电阻率和表面电阻较一开始下 使导电硅橡胶材料在拉伸过程中产生产生应力集中，
降十几个数量级，分析原因可能是导电镀银玻璃微珠 使导电硅橡胶材料的力学性能下降。
粒子相互接触的比例变得极大，电子跃迁容易，导电 2.2.2 石墨烯硅橡胶的微观形貌
通路完全形成，三维导电网络已经完善。这和张继阳 由图 5 可以看出石墨烯在硅橡胶中的分散很均匀，
[9] [6]
和耿新玲 研究结果一致。由图可以看出镀银玻璃 没有出现团聚现象，石墨烯在硅橡胶中的分的层数也
微珠导电硅橡胶的渗流阈值为 250 份。 比较明显，也可以看出石墨烯有的分散在硅橡胶内部，
2.2 石墨烯填充量对硅橡胶性能影响 有的完全暴露在硅橡胶表面上，分散状态不甚相同。
石墨烯导电硅橡胶配方为（质量份数）：硅橡胶 由图 5(a) 在石墨烯填充量为 5 份时，石墨烯粒子之间
100 g，双二五 1.5 g，石墨烯添加量分别为 0 g，5 g， 距离比较大呈离散分布，导电通路形成比较困难。图
10 g，15 g，20 g，25 g。 5(b) 石墨烯填充量为 15 份时，此时单位面积内石墨烯
2019 第 45 卷 ·3·
年
