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通过扫描电镜观察了稻壳源白炭黑（RHs）在天然橡胶（NR）交联体系中的分散，显示RHS作为刚性补强粒子微观呈纳米尺度均匀分布，这是补强作用的基础。依据非平衡态分子动力学原理，探究了RHS纳米粒子与炭黑（CB）对NR的协同补强作用机理。通过研究双相填料（RHS／CB）对NR协同补强作用，不同的RHS／CB比例对协同补强作用影响较大，适宜的用量比不仅提高物理力学性能，同时改善动态力学性能。