A型号硅橡胶粘接在镀Ni管壳侧壁后存在开裂情况, 包括初始加工后胶点开裂、经历单次清洗后开裂, 以及经历随机振动等可靠性试验后开裂, 这会导致连接失效等一系列可靠性问题。文章针对A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁引线加固时出现开裂的问题, 进行了引线粘接极限破坏力理论计算、不同胶点直径和粘胶间距的仿真, 以及等离子清洗提升表面能等研究。研究结果表明, 优化引线粘接结构并对镀Ni管壳进行等离子体清洗可以明显提升A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁粘接的可靠性。相关研究结果可以用于A型号硅橡胶实际生产。

研究珍珠岩基新型复合保温材料是开拓矿物材料应用领域的新课题。本工作研究了2种不同尺寸珍珠岩以及气相二氧化硅作为复合填料, 分别以捏合工艺和直接混合工艺填充于乙烯基硅油或室温硫化硅橡胶, 制备珍珠岩填充的复合硅橡胶保温板, 通过检测不同产物的导热系数以及保温效果来评价其性能。结果表明: 以捏合工艺制备的产品会降低珍珠岩的保温效果, 主要原因是中空颗粒被捏合过程破碎; 而以气相二氧化硅为主要填料制备的保温板不易成型, 可成型产品最低导热系数为0.172 8 W·m-1·K-1; 当以珍珠岩+气硅粉在硅橡胶中的质量比为37.5%时, 产品导热系数为0.034 9 W·m-1·K-1, 产物厚度为2.5 cm、250 ℃单侧加热4 min后, 背面温度为67 ℃, 基本满足在新型烟具等特种保温隔热应用要求。

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构，通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明，该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz，与传输损失谱频率衰减范围相吻合，能够有效抑制20~200 Hz的弹性波在声子晶体中传播。通过分析色散曲线上点的振动模态，说明带隙产生的原因。本文讨论了声子晶体板的缺口角度和振子之间的纵向和横向间距对带隙的影响，结果表明：当缺口角度减小时，带隙下边界几乎保持不变，带隙上边界升高从而增加了带隙的宽度；振子之间横向或纵向间距增大时，带隙下边界和上边界均上升，带隙变宽，进而优化了声子晶体模型的带隙。同时声子晶体板的缺口设计能够节省材料，从而减轻结构的质量。

由于长期暴露在阳光、雨水、高低温等自然环境下，硅橡胶复合绝缘子的使用性能和工作寿命会下降，严重威胁了输电线路的安全稳定运行。因此，提高硅橡胶的耐老化性对于加强户外硅橡胶复合绝缘子的可靠性和延长使用寿命具有重要意义。飞秒脉冲激光能够在硅橡胶表面制备出稳定的超疏水状态，为了进一步研究该表面的耐老化性能，使用氙灯老化试验箱对样品进行700 h的加速老化实验。结果表明，超疏水表面的接触角从163°下降到150°左右，表明超疏水硅橡胶具有优异的耐老化性能。检测结果表明硅橡胶表面在老化过程中所产生的亲水性羟基是导致其表面疏水性下降的主要原因。进一步采用一种简单有效的热处理方法使其疏水性快速得到恢复。在200 ℃的加热环境中可以使老化后的样品表面接触角从150°恢复到163°左右，同时表面滚动角恢复到3°左右。该研究结果为增强硅橡胶在工作环境中的使用性能提供了理论指导，并在延长硅橡胶的使用寿命方面提供了一种新的手段。

硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用，但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构，未经任何化学试剂修饰，得到了超疏水表面。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜观察了试样表面形貌特征，采用粘附力测量装置测试了不同工况下织构化硅橡胶表面的覆冰粘附力，采用高速相机记录了液滴在不同织构化硅橡胶表面凝结-融化过程。研究结果表明：一定工况下，加工功率为35 W、织构直径和间距都为350 μm的圆柱形织构试样表面疏水性最好且覆冰粘附力较低，防冰疏冰性能最佳。通过摩擦试验，验证了制备的织构化硅橡胶表面具有一定的疏冰耐久稳定性。

硅橡胶粘接剂具有良好的耐低温性能, 因此常被用于制冷型红外探测器复合基板的粘接工艺。研究了底涂剂对硅橡胶粘接强度的影响。拉伸试验结果表明, 直接粘接的试样在液氮温度下的平均粘接强度为4.07 MPa, 而使用底涂剂预处理的试样的平均粘接强度则达到6.34 MPa。另外, 通过观察拉伸试样断口, 发现使用底涂剂预处理的试样的断口表面有更多的硅橡胶残留。因此, 使用底涂剂预处理可以有效地增加硅橡胶的粘接强度, 有助于提高红外探测器的可靠性。

为摸清微光像增强器塑料外壳受力规律，掌握质量变化特点，运用形变理论，建立硅橡胶形变数学模型，拟合塑料外壳受力曲线，据此确定微光像增强器塑料外壳出现开裂的必然性和寿命周期特点。结果表明：数学模型与试验数据高度吻合，能够表征塑料外壳受力情况及寿命变化规律。

高温硫化硅橡胶具有优良的电气性能、 机械性能、 憎水性而广泛应用于特高压输电线路, 但亦会受外界环境的影响而老化, 其抗紫外老化性能受到关注。 课题组模拟户外紫外辐射环境, 设计搭建了可调式紫外辐射加速老化试验箱, 对A、 B两个厂家的高温硫化硅橡胶样品进行了紫外辐射(0, 500和1 000 h)加速老化实验, 重点对辐射前后的试样进行X射线光电子能谱全谱扫描和窄区谱分析、 确定元素化学位移及相对含量, 分析紫外辐射对高温硫化硅橡胶表面化学态的影响, 进而判断紫外辐射加速高温硫化硅橡胶老化机制。 结果表明: 高温硫化硅橡胶主要元素为O1S, C1S, Si2p, 其中O1S主要以O—Si—O(532.4 eV)的形式存在, 紫外辐射后, 拟合分峰观察到534 eV的—OH的小峰, 积分面积随辐照时间延长而增加; C1S为C—H, C—C(284.8 eV)或C—O(286.3 eV), 随着辐射时间的延长, C—H和C—C结合能峰积分面积减小, C—O结合能峰的积分面积略微增加; Si2p为Si—C(102.39 eV), 紫外辐射后新增SiOx(x=3～4)结合能峰(103.6 eV)且积分面积随辐射时间延长而增加。 分析认为紫外辐射加速老化的机理是紫外线切断硅橡胶中键能较低的部分Si—C, C—C和C—H键, 裂解后的自由基可相互结合发生交联反应形成SiOx(x=3～4); 辐射产生高活性的臭氧氧化自由基生成—COOH。 XPS技术能够探究高温硫化硅橡胶的表面化学态从而促进其老化机理的研究。