卜 时 周 进

(南京大学物理学院,江苏南京 210093)

导电炭黑/硅橡胶复合材料介电常数与压应力的关系

卜 时 周 进

(南京大学物理学院,江苏南京 210093)

以填充了导电炭黑的导电硅橡胶和绝缘硅橡胶为主体材料,分别采用质量比1∶9;3∶7配比进行混炼、制备,研究了压力下复合材料的介电特性.实验结果表明:在恒压下样品介电常数实部ε′随外加电场频率的增加而减小;在恒压、同频率时导电硅胶含量大的样品介电常数大;在同频率时,增大压应力,样品介电常数实部ε′都会增加,导电硅胶含量大,增幅大.

硅橡胶;导电炭黑;介电常数;压应力

1 引言

南京大学物理实验课开设介电谱的测量实验.实验主要测量了聚氯乙烯薄膜的介电频率特性[1].我们将聚氯乙烯薄膜更换为其他材料,增加施压装置可以获得材料在外界作用下可能产生的新的介电频率特性.本实验研究对象为导电炭黑/硅橡胶复合材料.在这种复合材料中,导电颗粒分散在绝缘体中表现出的物理性质尤为引人注目.它在制造各种微电子器件中有广泛的技术应用[2].而目前研究压应力对于材料介电常数影响的实验并不多.本论文比较了不同含量配比的导电炭黑/硅橡胶复合材料在加压后介电常数的变化程度(低频区域).由于实验仪器的限制,实际的复合材料的高频区介电常数还有待研究.

2 实验原理[1]

介质的极化性质可用相对介电常数εr或极化率χ表示.这里

式中,D为电位移矢量;P为极化……