采用納米氧化鋁(Al₂O₃)為填料,制備不同配比的EPDM/Al₂O₃復(fù)合材料,并分別研究了復(fù)合材料的機械性能、導(dǎo)熱系數(shù)和微觀形貌。研究結(jié)果表明,隨著Al₂O₃用量的增加,復(fù)合材料的力學(xué)性能表現(xiàn)得更為優(yōu)異,導(dǎo)熱系數(shù)也明顯增加;納米Al₂O₃的用量增加至100份,復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)增加至0.53 W/(m·K),壓縮疲勞值增加的較少,大大降低了填料與橡膠基體之間的摩擦,因此表現(xiàn)出較小的熱量積累。在同一配比下,填充納米Al₂O₃的復(fù)合材料與其他填料的機械性能接近,導(dǎo)熱系數(shù)明顯增加,比炭黑N550填充復(fù)合材料的熱導(dǎo)率高約32.3%,比聚氯乙烯(PVC)填充復(fù)合物的熱導(dǎo)率高出57.7%。Al₂O₃填料在橡膠基體中可以均勻地分散,復(fù)合材料的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)較為完善,對于延長材料的使用壽命具有重要意義。

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【部分圖文】：

圖1納米Al2O3的SEM照片

圖1為納米Al2O3的SEM照片。由圖1可以看出，納米Al2O3顆粒主要呈現(xiàn)出球形，通過顆粒之間的吸引力構(gòu)成梳狀層結(jié)構(gòu)，且納米Al2O3粒徑的分布范圍較廣，顆粒具有自聚集性，粗略估計顆粒的粒徑為30～80nm，大多數(shù)初級納米Al2O3顆粒的直徑約為50nm。2.2EPDM/....

圖3原料配比對導(dǎo)熱系數(shù)的影響

圖3為原料配比對EPDM/Al2O3復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響。由圖3可以看出，隨著納米Al2O3用量的增加，EPDM/Al2O3復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)顯著提高，Al2O3的用量由0份增加至100份，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)由0.14增加至0.53，導(dǎo)熱系數(shù)增加明顯，這對于提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性....

圖4原料配比對壓縮性能的影響

圖4為原料配比對壓縮疲勞性能的影響。壓縮疲勞性能通常用橡膠等復(fù)合材料的壓縮熱量的積累來表征。加入20份的Al2O3后，壓縮熱量積累則相對增加；不過隨著Al2O3用量逐漸增加，壓縮熱量并未明顯增加，基本已經(jīng)保持穩(wěn)定。而熱量的積累主要來自材料內(nèi)部各種網(wǎng)絡(luò)的摩擦，特別是填料-填料的摩擦....

圖5不同填料制備的復(fù)合材料斷裂面SEM照片

圖5為不同填料制備的復(fù)合材料斷裂面SEM照片。從圖5可以清楚地發(fā)現(xiàn)，炭黑N550和PVC填充制備的復(fù)合材料存在典型的脆性斷裂表面，而納米Al2O3制備的復(fù)合材料基本沒有明顯的塑性變形。結(jié)果表明，納米Al2O3填料在橡膠基體中可以非常均勻地分散，形成較為完善的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。3結(jié)論

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