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硅橡胶拥有无毒无味、宽温域、电绝缘性、耐光性和化学稳定性等优异性能,在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域具有重要的地位。纯硅橡胶的低力学强度大大限制其在诸多领域应用,且新型的硅橡胶的发展对其电磁性能、热性能等有明确需求,因此研究制备出具有高强度、多功能化的硅橡胶复合材料有十分重要的意义。本文采用先进的多层共挤技术,以硅橡胶为基体材料,选取碳纳米管（CNTs）、石墨烯（GNs）和白炭黑（纳米SiO2）三种填料,制备了一系列交替多层硅橡胶基材料,对其微观结构、力学性能、介电性能以及抗撕裂性能等性能进行研究。研究结果表明:1.采用多层共挤出技术对纳米SiO2含量和分布进行调控,成功制备了3-、5-、9-、17-、33-、65-和129 L软/硬交替多层硅橡胶材料。结果表明:多层硅橡胶具有二维连续层状结构,且随着层数的增加,拉伸强度和断裂伸长率均有所增加,抗压缩性能明显提高;与3 L的硅橡胶试样相比,129 L的硅橡胶的断裂伸长率和拉伸强度分别提升了42.5%和70.2%。2.通过向硅橡胶基体中选择性填充碳纳米管,成功获得导电层/绝缘层交替多层硅橡胶材料。碳纳米管在硅橡胶基体中分散均匀,无团聚现象;高含量填充硅橡胶仍保持良好的力学强度和弹性,且调控层厚比能进一步改善多层硅橡胶材料力学强度;此外,碳纳米管的取向排布使得多层硅橡胶的介电性能在厚度方向、挤出方向上和垂直于挤出方向上表现出典型的各向异性。3.重点探究一维CNTs和二维片状GNs混合填料对多层硅橡胶材料的抗撕裂、介电等性能的影响。结果表明,随着层数的增加,填料在基体中分散提高并沿挤出方向取向排布;二维片层石墨烯的填充能有效提升硅橡胶材料的力学性能,当层数为129层时,其力学强度高达6.96 Mpa;交替多层硅橡胶材料因其独特多层结构能有效阻碍裂纹的扩展,裂纹方向发生偏转,提高硅橡胶材料的抗撕裂性能;多层硅橡胶的介电性能表现出典型的各向异性。此外,相较于纯组分,129层硅橡胶电磁屏蔽性能能达到6.2 dB,提高了3.7倍。