硅橡胶作为一种特种橡胶,以其优异的耐低温、耐高温、耐老化、耐腐蚀、耐化学试剂、低表面能等特性而被广泛应用于航空航天、电工电子以及工业生产等领域。但是,力学性能较差的问题却严重的限制了硅橡胶的应用领域,因此关于硅橡胶补强的研究一直受到广泛关注。高温硫化硅橡胶（HTV硅橡胶）是用量最大的一类硅橡胶,但由于硅橡胶导热性能较差,高温硫化硅橡胶在加热硫化时易产生内外硫化不均匀的现象。针对硅橡胶应用中的这些问题,本文以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为研究对象,探索了基于光热转换材料的光热硫化工艺在HTV硅橡胶中的应用。具体的研究内容主要包括以下几个方面:1、新型光热转换材料的制备及其光热转换性能的研究（1）基于过渡金属3d电子的d-d跃迁理论,设计、合成出两种能够强烈吸收近红外光,并将其能量高效转换为热能的不同微观形貌的磷酸铜（copper phosphate,简称CuPO）光热转换材料。（2）通过粉末X射线衍射、扫描电镜等手段,对产物的微观形貌和物相组成进行了分析,结果表明,这两种磷酸铜分别为无定形态的絮状磷酸铜（floss-like copper phosphate,FCuPO）和结晶良好、化学组成为Cu₂（OH）PO₄的棒状磷酸铜（rod-like copper phosphate,RCuPO）。（3）光吸收性能研究结果表明,絮状磷酸铜对600¹000 nm的近红外光有强烈吸收,最大吸收λ_max位于760 nm和849 nm处;棒状磷酸铜则强烈吸收700¹600nm波段的近红外光,最大吸收λ_max位于1144 nm处。（4）光热转换性能研究结果表明,絮状磷酸铜和棒状磷酸铜对808 nm近红外激光的光热转换效率分别为27.17%和26.64%,棒状磷酸铜对980 nm近红外激光的光热转换效率为35.59%。2、光热加热与烘箱加热方式对CuPO-PDMS复合材料硫化速率和力学性能的影响（1）以FCuPO为光热转换填料并与PDMS复合,制得FCuPO-PDMS复合材料,通过溶胀法测试了FCuPO-PDMS硫化胶的交联密度,研究了光热加热和烘箱加热两种加热方式对PDMS硫化速率的影响。实验结果表明,采用光热加热方式制得的FCuPO-PDMS硫化胶具有更高的交联密度,这说明,光热加热方式能够显著加快PDMS的升温速率,实现快速均匀的硫化。其原因是光热填料在PDMS基体中的均匀分布能够令基体各个部位在光照下均匀受热进而均匀硫化,而在传统烘箱加热过程中,热量由外向内传递,聚合物基体较差的导热性往往令基体内部存在温度较低的过冷区,导致整体硫化的不均匀。（2）力学性能研究结果表明,FCuPO和RCuPO对PDMS均有一定的补强作用,且RCuPO的补强效果更好,其原因可能是RCuPO为结晶良好的微米棒,能够如碳纤维一样提高聚合物基体的拉伸强度。（3）相较于烘箱加热固化,使用光热加热方式固化,可以令PDMS-CuPO复合材料的拉伸强度得到显著提升。扫描电镜观察RCuPO-PDMS复合材料拉断样品的断面,发现烘箱加热固化样品的拉伸断面有很多棒状磷酸铜从基体中脱出,且棒表面光滑,无基体胶料附着,说明RCuPO与PDMS基体之间并未形成良好的界面结合。而在光热固化RCuPO-PDMS复合材料拉伸断面的扫描电镜照片中,仅能观察到少量脱出的棒状磷酸铜,不仅脱出端较短,且脱出物表面明显有胶料包裹,这充分说明光热硫化制得的复合物中,光热填料RCuPO与基体PDMS之间形成了良好的界面结合。其原因是由于在光照条件下,光热填料能够作为热源,令热量由内向外传递,临近填料的PDMS其温度必将超过基体的平均温度,硫化程度更加完全,从而令基体与填料之间形成更好的界面结合。3、磷酸铜-PDMS自漂浮复合光热膜片在模拟太阳能海水淡化中的应用制备了由磷酸铜与PDMS复合而成的自漂浮多孔双层光热膜片,探究了磷酸铜-PDMS复合膜片在加速海水淡化方面的应用。研究结果表明,由于RCuPO比FCuPO在近红外光区有更大波长范围及更高强度的吸收,因此,RCuPO-PDMS复合膜片能够更有效的加速模拟海水的光热蒸发。此外,双层结构的设计限制了热量流动,更好的将热量富集于水与空气的界面处,显著加速了海水蒸发。在功率密度为1000W/cm²的模拟太阳能光源的照射下,由RCuPO制得的多孔双层复合膜片对模拟海水的蒸发速率达到了1331 g·m^-2h^-1,与无膜片相比,提升模拟海水蒸发速率约219.2%,对模拟太阳光的能量利用率高达83.06%。