矽油是液態的聚有機矽氧烷,具有優異的耐高低溫性能、化學穩定性、耐剪切、黏溫特性和很高的壓縮率。以矽油為基礎製造的減振產品廣泛應用於電子電氣設備、高樓、橋梁以及武器平台上。
矽油基阻尼液減振在很寬的溫度和頻率範圍內阻尼性能穩定,這要求矽油具有較小的黏溫係數。為了進一步提高矽油的阻尼性能,往往需要加入一定量的填料增粘,所加填料要求在矽油中長期保持不沉降,且要求阻尼液的黏度在一定剪切速率範圍內變化小。
甲基矽油隨著溫度的升高,黏度高的甲基矽油的黏度變化係數隨著黏度的增大而升高相符。另外,隨著溫度的升高,甲基矽油的黏度在低溫段的變化較大,而在高溫段變化越來越小。因此甲基矽油是適於在較高溫度下使用的阻尼材料。甲基矽油的摩爾質量及其分布對其黏溫性能的影響。甲基矽油的黏溫係數不一定隨著黏度的升高而變大,當甲基矽油的黏溫係數相同時,黏度高的矽油,其摩爾質量的分布就寬。甲基矽油黏溫係數隨著摩爾質量的升高而變大是矛盾的,但實際上由於一般的甲基矽油的摩爾質量有一定的分布,是多分散性的,這表明黏溫係數和摩爾質量的分布也有關,但黏溫係數和摩爾質量分布的關係還需進一步研究。因此,可以用不同黏度甲基矽油配製出黏溫係數較低的所需粘度甲基矽油根據不同的比例配比作為阻尼液的基礎油。
為了進一步提高阻尼液的減振性能,需向甲基矽油中加入一定量的增粘填料。常用的填料有碳酸鈣、矽藻土、白炭黑和聚甲基倍半矽氧烷粉末等。關於非矽係列填料對阻尼液增粘作用,超細碳酸鈣對甲基矽油的增粘效果最好,這與超細碳酸鈣的比表麵積≥密切相關。但即使采用超細碳酸鈣作增粘劑,當放置時間超過60天後,仍出現甲基矽油析出分層現象,因此此類填料均不是最適合為矽油增粘。
矽類填料白炭黑對阻尼液性能的影響,阻尼液的阻尼性能要在不同剪切速率下穩定,這就要求阻尼液的黏度在一定剪切速率範圍內變化小。轉子轉速對含不同白炭黑以甲基矽油為基材阻尼液的動力黏度的影響。
結論:采用不同黏度甲基矽油可以配置出黏溫係數較低的所需粘度甲基矽油,加入聚甲基倍半矽氧烷粉末可以製備出在一定範圍的剪切速率下阻尼性能保持穩定的阻尼液。