在許多行業(yè)中，橡膠組件在每天的日?；顒?dòng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的安全防護(hù)作用。介于此，橡膠組件需要耐用持久。雖然在很多情況下，橡膠組件在使用中有許多失效方式，但機(jī)械疲勞可能是最為常見(jiàn)的失效機(jī)制，影響著幾乎所有橡膠相關(guān)部件。未來(lái)，我們還將針對(duì)其他失效機(jī)制的解決方案進(jìn)行探索，例如磨損和切屑、化學(xué)侵蝕、膨脹和非彈性故障。
提及機(jī)械疲勞，我們關(guān)心的是經(jīng)受重復(fù)機(jī)械裝卸循環(huán)的橡膠組件的長(zhǎng)期性能和使用壽命。輸送機(jī)、同步傳送帶、不同的輪胎部件，AV底座在工作時(shí)都需要反復(fù)的機(jī)械循環(huán)。
復(fù)合物開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常要面臨的挑戰(zhàn)是如何在延長(zhǎng)組件疲勞壽命的同時(shí)，不影響其他性能，或者，如何在提高動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，不影響組件的使用壽命。幸運(yùn)的是，面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，我們擁有豐富和開(kāi)發(fā)良好的科學(xué)框架來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，以及一些基本的材料選擇指南，可以為我們提供幫助。
變形控制方式
首先，我們需要了解組件的循環(huán)運(yùn)行條件。橡膠變形是否受應(yīng)用的循環(huán)荷載或循環(huán)位移控制？這至關(guān)重要，因?yàn)樗梢詭椭覀冋{(diào)整復(fù)合物剛度，確保在可能出現(xiàn)裂紋的偏轉(zhuǎn)時(shí)，將存儲(chǔ)能力最小化。例如，在撓度受控的情況下，我們可以選擇一個(gè)質(zhì)地柔軟的復(fù)合物，將撓度下復(fù)合物中儲(chǔ)存的能量最小化，抑制裂紋擴(kuò)展。相反，針對(duì)負(fù)載控制的情況，我們可以將復(fù)合物硬化，以最小化組件撓度。
橡膠的選擇
選擇適用的橡膠對(duì)機(jī)械疲勞性能最為重要。天然橡膠是抗裂和抗撕裂復(fù)合物的絕佳選擇。它在應(yīng)變作用下結(jié)晶能力導(dǎo)致了裂紋尖端的自動(dòng)強(qiáng)化。這種機(jī)制在循環(huán)放松和非放松變形期間阻止和鈍化裂紋。當(dāng)然，天然橡膠并不是適用于所有應(yīng)用。高溫作業(yè)或者化學(xué)性質(zhì)惡劣的條件下需要使用特定的合成橡膠。相比天然橡膠，大部分合成橡膠的應(yīng)變結(jié)晶性能并不突出。相反，合成橡膠全部依賴(lài)于顆粒強(qiáng)化作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)所需的裂紋擴(kuò)展和抗撕裂性能
補(bǔ)強(qiáng)劑的選擇
補(bǔ)強(qiáng)劑例如炭黑，在確定橡膠組件的裂紋擴(kuò)展和抗撕裂能力方面起著至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵在于選擇正確的負(fù)荷等級(jí)，炭黑的表面區(qū)域和結(jié)構(gòu)層。選擇的炭黑需要在復(fù)合物混合過(guò)程表現(xiàn)出良好的分散性能和最小的物理雜質(zhì)，從而獲得進(jìn)一步的改善。在選擇其他顆粒制劑時(shí)也需要考慮相同因素。填料附聚物和原料雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致復(fù)合物的裂紋預(yù)兆尺寸和數(shù)量的增加，這兩者都會(huì)對(duì)疲勞壽命產(chǎn)生不良影響。
東莞市華奇密封件有限公司每天為大家?guī)?lái)各類(lèi)硅橡膠制品的知識(shí)，歡迎您的關(guān)注，華奇多年來(lái)一直專(zhuān)注于研發(fā)銷(xiāo)售硅膠板、硅膠發(fā)泡板、太陽(yáng)能層壓硅膠板、覆膜機(jī)硅膠板、食品級(jí)硅膠板、高抗斯硅膠板、阻燃硅膠板等，可按客戶(hù)需求定制不同性能、任意尺寸的硅膠板。歡迎來(lái)電咨詢(xún)！硅膠板熱線(xiàn)：胡海波:136 3175 4988，唐龍:139 2949 6886。
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復(fù)合物開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常要面臨的挑戰(zhàn)是如何在延長(zhǎng)組件疲勞壽命的同時(shí)，不影響其他性能，或者，如何在提高動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，不影響組件的使用壽命。幸運(yùn)的是，面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，我們擁有豐富和開(kāi)發(fā)良好的科學(xué)框架來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，以及一些基本的材料選擇指南，可以為我們提供幫助。
變形控制方式
首先，我們需要了解組件的循環(huán)運(yùn)行條件。橡膠變形是否受應(yīng)用的循環(huán)荷載或循環(huán)位移控制？這至關(guān)重要，因?yàn)樗梢詭椭覀冋{(diào)整復(fù)合物剛度，確保在可能出現(xiàn)裂紋的偏轉(zhuǎn)時(shí)，將存儲(chǔ)能力最小化。例如，在撓度受控的情況下，我們可以選擇一個(gè)質(zhì)地柔軟的復(fù)合物，將撓度下復(fù)合物中儲(chǔ)存的能量最小化，抑制裂紋擴(kuò)展。相反，針對(duì)負(fù)載控制的情況，我們可以將復(fù)合物硬化，以最小化組件撓度。
橡膠的選擇
選擇適用的橡膠對(duì)機(jī)械疲勞性能最為重要。天然橡膠是抗裂和抗撕裂復(fù)合物的絕佳選擇。它在應(yīng)變作用下結(jié)晶能力導(dǎo)致了裂紋尖端的自動(dòng)強(qiáng)化。這種機(jī)制在循環(huán)放松和非放松變形期間阻止和鈍化裂紋。當(dāng)然，天然橡膠并不是適用于所有應(yīng)用。高溫作業(yè)或者化學(xué)性質(zhì)惡劣的條件下需要使用特定的合成橡膠。相比天然橡膠，大部分合成橡膠的應(yīng)變結(jié)晶性能并不突出。相反，合成橡膠全部依賴(lài)于顆粒強(qiáng)化作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)所需的裂紋擴(kuò)展和抗撕裂性能
補(bǔ)強(qiáng)劑的選擇
補(bǔ)強(qiáng)劑例如炭黑，在確定橡膠組件的裂紋擴(kuò)展和抗撕裂能力方面起著至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵在于選擇正確的負(fù)荷等級(jí)，炭黑的表面區(qū)域和結(jié)構(gòu)層。選擇的炭黑需要在復(fù)合物混合過(guò)程表現(xiàn)出良好的分散性能和最小的物理雜質(zhì)，從而獲得進(jìn)一步的改善。在選擇其他顆粒制劑時(shí)也需要考慮相同因素。填料附聚物和原料雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致復(fù)合物的裂紋預(yù)兆尺寸和數(shù)量的增加，這兩者都會(huì)對(duì)疲勞壽命產(chǎn)生不良影響。
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