研究目的
研究将稀土氧化物(Eu2O3、Gd2O3、Dy2O3)掺入硅橡胶基体后,对所得复合材料的热性能、力学性能、介电性能、光学性能及疏水性的影响。
研究成果
将稀土氧化物掺入硅橡胶中可提升其热稳定性、介电常数、机械性能及疏水性。该复合材料具有发光特性,在光电子领域具有潜在应用价值。研究表明,硅橡胶-稀土氧化物复合材料在多功能应用方面具有发展潜力。
研究不足
该研究聚焦于三种特定稀土氧化物(Eu2O3、Gd2O3、Dy2O3)对硅橡胶基体的影响。研究结果可能不适用于其他稀土氧化物或聚合物基体。此外,该研究也未探究稀土氧化物添加比例超过20份/百份时的影响。
1:实验设计与方法选择
本研究通过本体物理混合及室温硫化实现硅橡胶-稀土氧化物复合材料的制备。以聚二甲基硅氧烷-α,ω-二醇为聚合物基体,稀土氧化物为填料,甲苯为溶剂,正硅酸乙酯为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂。
2:样品选择与数据来源
所有复合材料均采用相同比例(20份每百份)的氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)和氧化镝(Dy2O3)作为填料制备,参照样品未添加稀土氧化物。
3:实验设备与材料清单
材料包括聚二甲基硅氧烷-α,ω-二醇、Eu2O3、Gd2O3、Dy2O3、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯和甲苯。设备包含扫描电子显微镜(SEM, Quanta 200)、热重-差示扫描量热/傅里叶变换红外联用系统(STA 449 F1 Jupiter和Vertex-70)、宽频介电谱仪(Novocontrol Technologies)、TIRA测试2161力学试验机、珀金埃尔默LS55荧光光谱仪及爱丁堡仪器FSL 980光致发光光谱仪。
4:实验流程与操作步骤
将反应混合物搅拌后与TEOS和DBTDL混合,浇铸于聚四氟乙烯基底成膜并陈化约两周,分析复合材料的形貌、热稳定性、介电性能、力学性能、发光性能及吸湿能力。
5:数据分析方法
采用TG-DTA/FTIR分析热降解行为,宽频介电谱仪测定介电性能,基于应力-应变曲线评估力学性能,通过荧光光谱和寿命分辨测量研究发光特性,采用重量分析法测定吸湿容量。
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