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复合填料选择与3D打印工艺协同发展

更新时间: 2024-12-14 13:47:30  查看次数: 63    
导电硅橡胶(CSR)里,填料加得越多,它的分散性就越好。按照提出的分散评价方法,我们分析了加了不同量碳纤维(CF)的 CSR 里填料的分散情况,还把四种样品排列组合,做出了分散极不均匀、比较不均匀和均匀分散这三类样品,它们的分散系数分别是 76.65%、50.28%和 8.09%,这样就验证了分散系数对表征填料均匀程度是有意义的。
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CSR 的配方设计得综合考虑它的电学性能和工艺性能。这部分以导电性好的 CSR 配方为基础,通过加入助剂,根据保形性和尺寸精度这两个参数来调整 CSR 的 3D 打印参数,还开发出了一次成型的嵌入式打印工艺。和模压成型工艺不一样,3D 打印的 CSR 在硫化的时候是没有压力的,所以需要更多的 CF 填充量,这样才能保证填料之间相互接触,形成足够的导电通路。从第三章我们知道,CF 填充量大有助于提高它在 CSR 里的分散程度,但同时也会让 CSR 的黏度变大,这样 CSR 的打印难度就增加了。
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CSR 的配方设计原则是要保证有好的导电性,同时 CSR 还得容易挤出来,保形性也要好。这一节主要就是设计 CSR 的配方,让它的导电性和工艺适应性都没问题,主要就是确定主填料、辅填料以及其他助剂的添加量。在填充型 CSR 里,填料对材料性能的影响特别大。研究中确定用复合填料,材料的电性能主要靠主填料,而工艺性就得靠主、辅填料一起配合完成。在填料种类上,镍系和银系填料是用得比较多的两种金属系填料,银系填料导电性和稳定性都很好,和镍系填料比起来,它的渗流阈值更低;在填料结构方面,纤维状填料因为相互之间有点接触或者线接触,所以能形成导电通路,渗流阈值比较低。银镀玻璃纤维(AGF)结合了银和纤维状填料的优点,很适合当配方里的主填料。和模压 AGF 型配方不一样,我们以体电阻率为标准,重新设计了 3D 打印用 CSR 的主填料含量。 
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