導(dǎo)電玻璃微珠填充電磁屏蔽硅橡膠的研究

李昌林，馬瑞廷，姚 俊

(沈陽(yáng)理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110159)

導(dǎo)電玻璃微珠填充電磁屏蔽硅橡膠的研究

李昌林，馬瑞廷，姚 俊

(沈陽(yáng)理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110159)

以自制鍍銀玻璃微珠、鍍鎳玻璃微珠、銀鎳復(fù)合鍍玻璃微珠作為導(dǎo)電填料，硅橡膠作為基膠，制備出了高效電磁屏蔽橡膠。研究了導(dǎo)電玻璃微珠對(duì)硅橡膠的導(dǎo)電性能，10kHz～6GHz頻段內(nèi)的電磁屏蔽性能及力學(xué)性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：電磁屏蔽硅橡膠最佳的導(dǎo)電填料為65%銀鎳復(fù)合鍍玻璃微珠，在10kHz～300MHz范圍內(nèi)，屏蔽效能穩(wěn)定在74.6dB左右，從300MHz開(kāi)始有所上升，最高達(dá)到98.8dB，電磁屏蔽橡膠的邵氏(A)硬度為78，拉伸強(qiáng)度2.7MPa，扯斷伸長(zhǎng)率176%；銀鎳復(fù)合鍍玻璃微珠填充硅橡膠的電磁屏蔽頻帶最寬，整體屏蔽效果最好，機(jī)械性能較好。

玻璃微珠;導(dǎo)電;電磁屏蔽硅橡膠;屏蔽效能

電磁屏蔽硅橡膠是目前應(yīng)用效果最好的一種電磁密封材料，具有環(huán)境屏蔽密封和電磁密封的雙重作用，被廣泛應(yīng)用于航天航空、船舶、計(jì)算機(jī)以及手機(jī)等民用場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)電子電器設(shè)備與環(huán)境調(diào)和、共存的電磁兼容環(huán)境，同時(shí)避免重要信息的泄漏[1-2]。傳統(tǒng)的電磁屏蔽硅橡膠填料一般是高導(dǎo)電率或高導(dǎo)磁率的金屬或金屬?gòu)?fù)合粉體，例如：銀粉、銅粉、鎳粉或銀包銅粉、銀包鎳粉等。而這類(lèi)粉體材料的價(jià)格昂貴、密度大一直是電磁屏蔽技術(shù)中迫切需要解決的問(wèn)題[3]。

輕質(zhì)的化學(xué)鍍玻璃微珠核殼導(dǎo)電粒子能彌補(bǔ)傳統(tǒng)屏蔽填料存在的缺點(diǎn)。玻璃微珠具有顆粒細(xì)微、質(zhì)輕、耐高溫和化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，本身對(duì)電磁波的吸收差，但通過(guò)化學(xué)鍍改性處理提高其電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率，可以具有更優(yōu)良的電磁屏蔽性能[4-5]，導(dǎo)電性能與填充金屬的高導(dǎo)電硅橡膠相近，因而受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注，成為了熱點(diǎn)的研究之一[6-9]。用化學(xué)鍍玻璃微珠作導(dǎo)電填料，與硅橡膠復(fù)合制備電磁屏蔽橡膠，可解決傳統(tǒng)電磁屏蔽硅橡膠材料中導(dǎo)電、導(dǎo)磁填料密度過(guò)大的問(wèn)題，克服了復(fù)合電磁屏蔽材料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中填料易于沉降、抗氧化和耐酸堿能力差等缺點(diǎn)，同時(shí)還可降低材料成本[10]。

本實(shí)驗(yàn)以鍍銀玻璃微珠、鍍鎳玻璃微珠、銀鎳復(fù)合鍍玻璃微珠為導(dǎo)電填料，研究了化學(xué)鍍導(dǎo)電玻璃微珠對(duì)硅橡膠的導(dǎo)電性能，10kHz～6GHz頻段內(nèi)的電磁屏蔽性能及力學(xué)性能的影響，并對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的寬頻屏蔽性能及物理性能進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原材料

甲基乙烯基硅橡膠，牌號(hào)HD-9530，江蘇宏達(dá)化工新材料有限責(zé)任公司；2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過(guò)氧化己烷(雙25)，天津阿克蘇諾貝爾過(guò)氧化物有限公司；鍍銀玻璃微珠、鍍鎳玻璃微珠、Ag/Ni/玻璃微珠，自制。

1.2 基本配方

甲基乙烯基硅橡膠100份(質(zhì)量，下同)，雙25兩份，導(dǎo)電玻璃微珠18份。

1.3 電磁屏蔽硅橡膠的制備

在XK-160型雙輥開(kāi)煉機(jī)上，甲基乙烯基硅橡膠與雙25充分混合，然后加入一定質(zhì)量份數(shù)的導(dǎo)電玻璃微珠粉體(鍍銀玻璃微珠、鍍鎳玻璃微珠或者Ag/Ni/玻璃微珠)，薄通15～20次，得到混煉膠，均勻出片；用XQLB-350X型25t平板硫化機(jī)進(jìn)行一段硫化，硫化條件為壓力12MPa、溫度170℃、時(shí)間15min；用上海一恒科技有限公司生產(chǎn)的DZF-6053型真空干燥箱進(jìn)行二段硫化，硫化條件為溫度200℃、時(shí)間3h。

1.4 分析與測(cè)試

(1)掃描電鏡(SEM)分析

電磁屏蔽硅橡膠試樣切面經(jīng)噴金處理后，采用美國(guó)FEI公司Quanta200型掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)其切面形貌進(jìn)行觀察。

(2)體積電阻率分析

采用廣州半導(dǎo)體材料研究所生產(chǎn)的SDY-5型雙電測(cè)四探針測(cè)試儀對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率進(jìn)行測(cè)試。

(3)電磁屏蔽性能測(cè)試

按照國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)(GJB 6190—2008)，采用安捷倫E7405A型頻譜分析儀法蘭同軸裝置法對(duì)試樣的電磁屏蔽效能進(jìn)行測(cè)試。

(4)硬度分析

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T531.1—2008)，采用揚(yáng)州華輝檢測(cè)儀器有限公司生產(chǎn)的LX-A型邵氏硬度計(jì)對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的邵氏(A)硬度進(jìn)行測(cè)試。

(5)拉伸性能的測(cè)試

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T528—2009)，采用圳市瑞格爾儀器有限公司生產(chǎn)的RGT-10 A型微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率進(jìn)行測(cè)試。拉伸試驗(yàn)采用4mm寬裁刀裁制啞鈴狀樣品，實(shí)驗(yàn)中拉伸速度為500mm/min，實(shí)驗(yàn)溫度為(23±2)℃，相對(duì)濕度為(50±5)%RH。

2 結(jié)果與討論

2.1 電磁屏蔽硅橡膠形貌分析

根據(jù)滲流理論，原來(lái)孤立分散的填料微粒在體積分散達(dá)到某一臨界含量后會(huì)形成連續(xù)的導(dǎo)電通路，宏觀上表現(xiàn)為體系的體積電阻率突降，電磁屏蔽性能聚增[11-12]。

為揭示電磁屏蔽硅橡膠中導(dǎo)電玻璃微珠的分散情況，對(duì)其切面形貌進(jìn)行觀察拍攝。圖1為Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的斷面形貌，其中導(dǎo)電玻璃微珠粉的填充體積分?jǐn)?shù)為56%。從圖1可以看出，Ag/Ni/玻璃微珠加入到硅橡膠基體中沒(méi)有完全均勻分散，總有部分Ag/Ni/玻璃微珠能夠互相接觸而形成鏈狀導(dǎo)電通道；而另一部分則以孤立粒子或小聚集體形式分布在硅橡膠基體中。但是由于導(dǎo)電粒子之間存在著內(nèi)部電場(chǎng)，而這些孤立粒子或小聚集之間距離很近，中間只被很薄的橡膠基體隔開(kāi)，因熱振動(dòng)而被激活的電子就能越過(guò)硅橡膠界面所形成的勢(shì)壘而躍遷到相鄰的導(dǎo)電粒子上，形成較大的隧道電流，這種現(xiàn)象在量子力學(xué)中被稱(chēng)為隧道效應(yīng)。這兩種導(dǎo)電方式共同作用使得Ag/Ni/玻璃微珠復(fù)合硅橡膠具有較高的導(dǎo)電性能和電磁屏蔽效能[13]。

圖1 Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠斷面的SEM圖像

2.2 填料種類(lèi)對(duì)電磁屏蔽硅橡膠導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能的影響

采用四探針測(cè)試法對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表1所示。其中導(dǎo)電填料的填充量體積分?jǐn)?shù)均為56%。

表1 不同填料填充電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率

從表1可以看出，填料填充體積分?jǐn)?shù)相同時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率大小順序和填充粉體的的體積電阻率大小順序一致。當(dāng)填料的體積分?jǐn)?shù)一致時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠中形成的導(dǎo)電通路的數(shù)量也大體一樣，此時(shí)電磁屏蔽硅橡膠的導(dǎo)電性主要取決于填充粉體的體積電阻率。

鍍銀玻璃微珠、65%鍍鎳玻璃微珠、65%Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的電磁屏蔽效能與頻率的關(guān)系曲線如圖2所示。其中導(dǎo)電填料的填充量體積分?jǐn)?shù)均為56%。

圖2 不同填料填充硅橡膠的電磁屏蔽效能與頻率的關(guān)系曲線

由圖2可知，在10kHz～6GHz頻率范圍內(nèi)，鍍銀玻璃微珠填充的硅橡膠的電磁屏蔽效能幾乎是隨頻率的升高而增加的，在低頻波段，其屏蔽效能在三者中處于最低，在10kHz處最低為47.3dB，而在高頻波段，其屏蔽效能為三者中最高，最高可達(dá)到102.7dB；鍍鎳玻璃微珠填充的硅橡膠的屏蔽效能在低頻處比較高，在66.5dB左右，然后呈先降低再增高的趨勢(shì)，最低為53.7dB，最高達(dá)到107.1dB；Ag/Ni/玻璃微珠填充的硅橡膠的屏蔽效能在10kHz～300MHz頻率范圍內(nèi)波動(dòng)不大，穩(wěn)定在74.6dB左右，在300MHz以上，開(kāi)始有所上升，最高達(dá)到98.8dB。

根據(jù)Schelkunoff電磁屏蔽理論，材料的屏蔽效能可用式(1)表示：

SE=R+A+B

(1)

當(dāng)A>10dB時(shí)，B可以忽略不計(jì)，式(1)可以簡(jiǎn)化為

SE=R+A

(2)

R=168-10lg(fμ/σ)

(3)

(4)

式中：SE是屏蔽效能(dB)；R是反射損耗(dB)；A為吸收損耗(dB)；B為多次反射損耗(dB)；μ為屏蔽材料的相對(duì)磁導(dǎo)率；σ為屏蔽材料的相對(duì)電導(dǎo)率；f為電磁波頻率(Hz)；t為屏蔽材料的厚度(mm)[14]。

由圖2可看出填料不同時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的屏蔽效能隨頻率的變化趨勢(shì)不同。在低頻波段，電磁波的磁場(chǎng)分量占主導(dǎo)，由式(3)和(4)可知，屏蔽材料對(duì)電磁波的衰減主要靠吸收損耗，反射損耗次之。一般而言，材料的磁導(dǎo)率越大，吸收損耗越大，在低頻的電磁屏蔽性越好，所以在低頻波段(9kHz～20MHz)，鍍銀玻璃微珠填充的硅橡膠因?yàn)闆](méi)有磁性，不能對(duì)電磁波進(jìn)行有效的吸收，從而使得其電磁屏蔽效能較弱，而另兩者依靠其所含有的鎳對(duì)電磁波的吸收，使其具有較好的電磁屏蔽效能。而在中高頻波段(20MHz以上)電磁波磁場(chǎng)分量逐漸減弱，電場(chǎng)分量逐漸增強(qiáng)，此時(shí)屏蔽材料對(duì)電磁波的衰減主要靠反射損耗。由式(3)可知，材料的電導(dǎo)率越大，反射損耗越大。所以在此波段鍍銀玻璃微珠和Ag/Ni/玻璃微珠填充的硅橡膠屏蔽效果較好。鍍鎳玻璃微珠填充硅橡膠在30～200MHz波段范圍內(nèi)之所以有下降趨勢(shì)，是因?yàn)樵诖瞬ǘ坞姶挪ù艌?chǎng)分量逐漸向電場(chǎng)分量轉(zhuǎn)變，因鍍鎳玻璃微珠填充硅橡膠電導(dǎo)率較低，對(duì)電磁波的反射損耗較小，同時(shí)隨著頻率的增大，磁性材料的磁導(dǎo)率呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，導(dǎo)致其對(duì)電磁波的吸收損耗降低。因此，含有鎳銀復(fù)合鍍層的導(dǎo)電玻璃微珠可以提高電磁屏蔽硅橡膠在寬頻特別是低頻的屏蔽效能[15]。

2.3 鎳含量對(duì)電磁屏蔽硅橡膠導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能的影響

35%、50%和65%Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的體積電阻率如表2所示。

表2 不同鎳含量Ag/Ni/玻璃微珠填充電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率

從表2可以看出，隨著Ag/Ni/玻璃微珠中鎳含量的增加，其填充硅橡膠的體積電阻率逐漸減小。對(duì)于相同銀含量的Ag/Ni/玻璃微珠來(lái)說(shuō)，隨著鎳含量的增加，粉體的密度減小，相同體積時(shí)，粉體相對(duì)銀含量和鎳含量都增大，所以Ag/Ni/玻璃微珠的體積電阻率減小，Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的體積電阻率也較小。

35%、50%和65%Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的電磁屏蔽效能對(duì)頻率的變化關(guān)系曲線如圖3所示，其中填充體積分?jǐn)?shù)都是56%。

圖3 不同鎳含量的Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的電磁屏蔽效能與頻率的關(guān)系曲線

由圖3整體看來(lái)，隨著Ag/Ni/玻璃微珠鎳含量的增大，其填充硅橡膠的電磁屏蔽效能逐漸增大。鎳含量不同時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的屏蔽效能隨頻率的變化趨勢(shì)也不一樣，鎳含量較低時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠在低頻波段的屏蔽效能呈下降趨勢(shì)，隨著鎳含量的增大，下降趨勢(shì)轉(zhuǎn)變成上升趨勢(shì)。

Ag/Ni/玻璃微珠鎳含量較小時(shí)，其填充硅橡膠中的鎳含量也比較少，電磁屏蔽硅橡膠在低頻波段對(duì)電磁波的吸收作用較弱，所以導(dǎo)致其在低頻波段的電磁屏蔽效能下降。隨著Ag/Ni/玻璃微珠鎳含量增大，其填充硅橡膠中的鎳含量也增大，在低頻波段對(duì)電磁波的吸收作用增強(qiáng)，電磁屏蔽效能增強(qiáng)。

2.4 填充量對(duì)電磁屏蔽硅橡膠導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能的影響

65%Ag/Ni/玻璃微珠的填充體積分?jǐn)?shù)分別為20%、40%、48%和56%時(shí)得到的電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率在表3中列出。

表3 填料不同填充量電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率

由表3可以看出，隨著Ag/Ni/玻璃微珠填充量的增大，電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率逐漸減小。填充量40%以后，橡膠中導(dǎo)電通路已基本形成，橡膠的體積電阻率下降幅度變緩。隨著填充量的繼續(xù)增加，重疊導(dǎo)電通路增多，橡膠體積電阻率下降，但是下降幅度比較緩和。

65%Ag/Ni/玻璃微珠的填充體積分?jǐn)?shù)分別為40%、48%、56%時(shí)得到的電磁屏蔽硅橡膠的電磁屏蔽效能隨頻率的變化關(guān)系曲線如圖4所示。

圖4 Ag/Ni/玻璃微珠不同填充量硅橡膠的電磁屏蔽效能與頻率的關(guān)系曲線

從圖4可以看出，隨著Ag/Ni/玻璃微珠填充量的增大，電磁屏蔽硅橡膠的電磁屏蔽效能逐漸增大，但是隨頻率的變化趨勢(shì)沒(méi)有發(fā)生變化。填充量為56%時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的電磁屏蔽效能在70.6～98.8dB范圍內(nèi)，比填充量48%時(shí)高近30dB，而填充量為40%時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的電磁屏蔽效能大約只有23dB。由此可見(jiàn)，雖然填充量40%以后，橡膠導(dǎo)電性進(jìn)入滲流曲線的第三區(qū)域，體積電阻率下降趨勢(shì)緩和，但是橡膠電磁屏蔽效能隨填充量的增加變化幅度依然比較大。

2.5 導(dǎo)電填料對(duì)電磁屏蔽硅橡膠力學(xué)性能的影響

對(duì)電磁屏蔽硅橡膠試樣的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率和邵氏(A)硬度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 電磁屏蔽硅橡膠的力學(xué)性能

導(dǎo)電填料的添加不僅會(huì)影響橡膠的導(dǎo)電性能，對(duì)橡膠的力學(xué)性能也有很大的影響。

從表4可以看出，對(duì)于同一種填料來(lái)說(shuō)，隨著填充量的增加，電磁屏蔽硅橡膠的拉伸強(qiáng)度逐漸減小，扯斷伸長(zhǎng)率逐漸減小，邵氏(A)硬度逐漸增大。硅橡膠是由高分子鏈組成的柔性基體，為電磁屏蔽硅橡膠提供彈性，而導(dǎo)電填料被認(rèn)為是剛性的，隨著導(dǎo)電填料填充量的增加，電磁屏蔽硅橡膠的抗變形能力增加，硬度增加。電磁屏蔽硅橡膠在受到外力變形時(shí)填料與填料之間、填料與硅橡膠基體之間會(huì)有摩擦，摩擦產(chǎn)生的力對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的變形起阻礙作用，但是這種摩擦力遠(yuǎn)比不上橡膠基體的三維網(wǎng)絡(luò)以及高分子鏈之間的力，所以填料越多，橡膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞程度越大，拉伸時(shí)對(duì)抗外力的內(nèi)力越小，宏觀上表現(xiàn)出來(lái)的性能是拉伸強(qiáng)度越小。同時(shí)，隨著填料填充量的增加，橡膠基體的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中填料數(shù)量增多，致使電磁屏蔽硅橡膠在外力拉伸作用下高分子鏈的運(yùn)動(dòng)受阻，使橡膠變形困難，最終使電磁屏蔽硅橡膠的扯斷伸長(zhǎng)率降低。

對(duì)于不同種類(lèi)的填料來(lái)說(shuō)，相同體積填充量時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的力學(xué)性能有比較大的差異。就橡膠硬度來(lái)看，65%Ag/Ni/玻璃微珠>鍍鎳玻璃微珠>鍍銀玻璃微珠填充硅橡膠，導(dǎo)電填料在電磁屏蔽硅橡膠提供剛性單元，雖然填充體積分?jǐn)?shù)一樣，但是粉體本身的密度不一樣，密度越大，填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，電磁屏蔽硅橡膠表現(xiàn)出的硬度就越大。從扯斷伸長(zhǎng)率來(lái)看，鍍銀玻璃微珠>65%Ag/Ni/玻璃微珠>鍍鎳玻璃微珠填充硅橡膠，這要從填料與橡膠的結(jié)合力方面解釋?zhuān)盍吓c橡膠的結(jié)合力越好，受外力拉伸時(shí)，越不容易與橡膠發(fā)生脫離，隨橡膠的變形能力就越強(qiáng)，扯斷伸長(zhǎng)率就越大。由橡膠扯斷伸長(zhǎng)率的大小順序可以說(shuō)明銀與橡膠的結(jié)合力大于鎳與橡膠的結(jié)合力。填料表層同樣是銀層時(shí)，填料密度與橡膠密度越相差越多，越容易從橡膠基體中析出，受外力拉伸時(shí)，越容易與基體發(fā)生分離，扯斷伸長(zhǎng)率就越低，鍍銀玻璃微珠的密度與橡膠密度比較接近，所以其填充橡膠的扯斷伸長(zhǎng)率較大。

3 結(jié)論

(1)填充體積分?jǐn)?shù)相同時(shí)，在10kHz～6GHz頻率范圍內(nèi)，鍍銀玻璃微珠填充硅橡膠幾乎隨頻率增加一直呈上升趨勢(shì)，在低頻屏蔽效能很低；Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠由于鎳成分的存在，其在低頻10kHz～20MHz屏蔽效能增加，在10kHz～300MHz范圍內(nèi)，屏蔽效能穩(wěn)定在74.6dB左右，在300MHz以上，開(kāi)始有所上升，最高達(dá)到98.8dB。

(2)對(duì)于65%Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠，隨著填充量的增加，電磁屏蔽硅橡膠的體積電阻率逐漸下降，電磁屏蔽效能逐漸增大，填充量為56%時(shí)，其屏蔽效能在70.6～98.8dB范圍內(nèi)。

(3)對(duì)于同一填料，隨著填充量的增加，電磁屏蔽硅橡膠的硬度增加，拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率減小。填充體積分?jǐn)?shù)相同時(shí)，電磁屏蔽硅橡膠的硬度從大到小依次為65%Ag/Ni/玻璃微珠>鍍鎳玻璃微珠>鍍銀玻璃微珠；扯斷伸長(zhǎng)率依次為：鍍銀玻璃微珠>65%Ag/Ni/玻璃微珠>鍍鎳玻璃微珠。65%Ag/Ni/玻璃微珠填充量為56%時(shí)得到的電磁屏蔽硅橡膠邵氏(A)硬度為78，拉伸強(qiáng)度2.7MPa，扯斷伸長(zhǎng)率176%。

(4)通過(guò)以上對(duì)電磁屏蔽硅橡膠的電磁屏蔽效能和力學(xué)性能的研究，得出以下結(jié)論：Ag/Ni/玻璃微珠填充硅橡膠的電磁屏蔽頻帶最寬，整體屏蔽效果最好；100質(zhì)量份硅橡膠中，添加2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過(guò)氧化己烷2份，Ag/Ni/玻璃微珠235份，得到的電磁屏蔽硅橡膠(填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，體積分?jǐn)?shù)為56%)電磁屏蔽效能和機(jī)械性能均比較好。

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(責(zé)任編輯：王子君)

Study on Electromagnetic Shielding Silicone Rubber Filled with Conductive Glass Microsphere

LI Changlin，MA Ruiting,YAO Jun

(Shenyang Ligong University,Shenyang 110159,China)

The high performance electromagnetic shielding rubber was prepared with silicone rubber filled with silver plated glass microsphere,nickel plated glass microsphere and Ag/Ni/glass composite microsphere.The effect of different conductive glass microsphere on the electrical conductivity,electromagnetic shielding performance of 10kHz～6GHz and mechanical properties in the silicon rubber was studied.The result shows that the electromagnetic shielding silicone rubber is of best conductivity filled with 65% weight percent Ag/Ni/glass microsphere.The shielding effectiveness of silicone rubber with Ag/Ni/glass microsphere increases in low frequency due to the presence of nickel and the shielding effectiveness is 74.6dB in 10kHz～300MHz band,rising up to a maximum of 98.8dB when the frequency is higher than 300MHz.The Shaw(A)hardness of electromagnetic shielding rubber is 78,and the tensile strength is 2.7MPa,and the elongation is 176%,respectively.Silicone rubber filled with Ag/Ni/glass microsphere is of wide electromagnetic shielding band,good overall shielding effect and good mechanical properties.

glass microsphere;electric conduction;electromagnetic shielding silicone rubber;shielding effectiveness

2016-02-29

遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014020094)；沈陽(yáng)市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基金資助項(xiàng)目(F14-187-1-00)

李昌林(1988—)，男，碩士研究生；通訊作者：姚俊(1962—)，男，教授，博士，研究方向：功能材料的制備和計(jì)算。

1003-1251(2017)02-0068-06

TQ333

A