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橡胶材料选用要注意哪些方面

2012/04/19 09:26
导读: 首先要考虑的是零件的使用环境和工作条件,满足其使用性能的要求,这是材料选用最基本的原则;

  首先要考虑的是零件的使用环境和工作条件,满足其使用性能的要求,这是材料选用最基本的原则;

  其次材料的加工工艺性能,适合批量生产,保证成品性能、尺寸一致性;

  成本,有机化合物由于原料来源和成分的区别,价格也是差异很大的;

  可靠性,工程材料由于其使用环境差别,尤其橡胶的使用条件和其本身的原因,通常要比其它零部件更容易失效。

  1、力学性能:一般来说,工程上采用的各种橡胶零件,都是利用其弹性,使之起到减振、缓冲或密封作用。改善高速运转机器设备的动力性能、提高运行平稳性和密封质量、保护零件不至于因为振动.冲击而损坏变形或产生泄漏现象,从而提高机器设备的使用寿命。所以要求使用的橡胶材料应具有一定的机械强度、良好的弹性、比较高的耐疲劳可靠性、而且在长时间使用情况下不改变起应有的性质。

  2、工作温度:橡胶材料又一比较大的缺点是使用温度低,一般硫化橡胶允许长期使用工作温度在100℃左右,最高的硅橡胶、氟橡胶也只在200~300℃之间。而橡胶的力学性能有随温度升高而变化,尤其是强度随温度升高而有所下降。橡胶的弹性也与温度变化有关。拉伸时,温度升高,橡胶永久伸长率得到增大,但弹性却下降。(需要说明的是,硅橡胶耐温本领好,即使在200~300℃时还能保持其良好的弹性。)一般来说,橡胶短时间的加热,冷却后还能保持其原来的力学性能,但在长时间高温下,内部发生了使橡胶分子结构变化的化学反应,加速了橡胶的热老化。从其自身来说,这个老化反应是不可逆的,从而影响了材料的性能,使之不能恢复,导致橡胶零件的破坏。为了提高橡胶零件的使用寿命,在选用中要根据零件的使用环境和工作温度,选择耐热性能相适应的胶种,同时在设计中注意改善零件的受摩擦状态和散热条件,不要使橡胶零件产生过多的热量并形成积聚。

  3、介质影响:橡胶是链状的有机物质,橡胶零件在使用过程重要经常的接触到各种有腐蚀性的介质,如油类、溶剂、酸、碱、氧气、臭氧等等。不同品种的橡胶,由于其组分不同,它们抵抗各种介质侵蚀的能力也不仅相同。设计时必须结合橡胶零件的使用环境及所接触的介质类型选择适宜的材料,才能保证橡胶制品在长期使用过程中不致因介质腐蚀而降低或失去应有的物理机械性能。

  4、老化:同其它高分子有机材料一样,老化是橡胶制品使用过程中一个突出的问题,它直接影响到橡胶零部件甚至整台机器设备的使用寿命。在制造、使用橡胶零部件,选用胶料时是一个必须充分考虑的重要因素。除了材质本身外,影响橡胶老化的因素主要是氧、臭氧、热、光、金属盐和机械疲劳。它们促使橡胶的大分子裂解,破坏橡胶分子的正常结构,从而使橡胶件出现变色、发粘、发脆、变硬以及龟裂等等。防止橡胶老化的措施很多(如在胶料中加入防老化剂、零件表面涂以涂料、正确掌握硫化工艺、成品避免受压、避光防晒)。在设计中选用耐老化性能好的胶料(硅橡胶、氟橡胶最耐老化、其次乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等)

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