硫化是橡胶制品生产耗能最多的工序之一,常用的硫化介质蒸汽、过热水,硫化介质在输送过程中损耗大量的热量,导致能源消耗大。针对普通硫化能源浪费存在的弊端,采用具有高效、节能、环保电磁硫化工艺,其中以轮胎电磁直压硫化为代表,已成为橡胶硫化行业最佳选择。近几年,磁性高分子复合材料是将磁性填料填充到高分子中形成导磁网络结构,磁性高分子复合材料配方和工艺已成为当今功能性复合材料研究领域热点之一。本论文主要研究工作是通过橡胶硫化和电磁感应加热机理为基础,提出了混炼胶和硫化胶中导磁填料感应生热机理,建立了电磁感应加热数学模型。结合电磁加热工艺,通过实验实现了电磁间接加热模具生热硫化橡胶制品和电磁直接加热导磁填料混炼胶及弹性复合材料。针对所研究的课题本文分为两大部分,第一部分是电磁加热模具进行橡胶硫化的研究,第二部分是电磁直接加热屏蔽功能橡胶复合材料硫化的研究。本文完成主要工作如下:(1)对平板模具进行热处理工艺,基于磁化机理,根据热处理平板模具内部磁畴分布原则,结合电磁加热工艺对热处理平板模具进行实验探究,经过热处理平板模具可以改变金属内部的磁畴,从而有效节约电磁感应加热能源。本文运用三维软件设计一种排列组合式感应加热线圈,从而改变平板模具轴向和径向温度分布均匀性,证实了感应加热线圈的设计结构对温度场分布起着至关重要的作用。(2)根据电磁感应硫化机理及热传导原理,采用电磁间接加热模具硫化四氧化三铁橡胶厚制品,通过模具向四氧化三铁橡胶传热,由四氧化三铁橡胶外部向中间传热,电磁加热工艺具有参数可调、线圈结构易排布、升温速率快能耗低等优点,使四氧三铁橡胶外部有充足时间向四氧化三铁橡胶中间传热并且硫化均匀。测试四氧化三铁硫化胶在不同温度下电磁性能参数,拟合后即介电常数实部、介电常数虚部和损耗角正切随温度均按四次多项式函数变化,拟合程度高与温度有很好的相关性。在频率915MHz-3000MHz范围内,经拟合后即介电常数实部、介电常数虚部和损耗角正切与频率均按四次多项式函数变化,拟合曲线与实验数据非常吻合。测试四氧化三铁硫化胶比热,在0℃-150℃之间,比热随着温度升高而逐渐增大。(3)基于混炼胶和硫化胶中导磁填料感应生热机理,采用电磁直接加热导磁填料混炼胶和弹性复合材料,结合电磁感应线圈单线圈和多线圈排布方式,对导磁填料混炼胶和弹性复合材料形成温度场分布均匀性进行实验探究。在电磁直接加热导磁填料混炼胶形成温度场方面,四氧三铁混炼胶形成温度场分布均匀,表明导磁填料与胶料分散性效果好,会生成均匀分布的磁场;在电磁直接加热弹性复合材料方面,四氧三铁弹性复合材料随时间增加形成温度场区域逐渐变弱,表明弹性复合材料在硫化过程中形成交联立体网状结构,由于压力存在导致四氧三铁磁性粒子团聚,导磁填料在硫化胶中分散性差造成磁场分布不均匀,因此分散性对导磁填料混炼胶和弹性复合材料温度场均匀性起着关键性的作用。