Выберыце мову 1. Уводзіны
Дзякуючы свайму высокая эластычнасць, выдатная паветранепранікальнасць , і ўстойлівасць да розных асяроддзяў, гумавая шырока выкарыстоўваецца ў сістэмы ўшчыльнення нафты і газу для аэракасмічны, авіяцыі , і марское ўзбраенне.
З бурным развіццём в Нацыянальная абаронная прамысловасць Кітая, кампаненты вулканізаванай гумы набывалі ўсё большае значэнне ў аэракасмічнае абсталяванне, марскія судны , і глыбакаводнае машынабудаванне.
У прыватнасці, пад комплекс марское асяроддзе, гумовыя ўшчыльняючымі матэрыялы павінны вытрымаць высокая вільготнасць, солевы балончык , і механічнае ўздзеянне адначасова прад'яўляючы павышаныя патрабаванні да матэрыялу ст доўгатэрміновая стабільнасць і тэрмін службы.
У цяперашні час большасць даследаванняў па старэнне гумы засяродзіцца на термоокислительное паводзіны старэння з вулканізаванай гумы , у асноўным даследуючы ўплыў тэмпературы і кіслароду на яго ўласцівасці.
Аднак у ст марское асяроддзе , такія фактары, як алейныя носьбіты, агрэсіўныя газы , і солевы балончык суіснуюць, якія істотна ўплываюць на прадукцыйнасць герметызацыі і тэрмін службы з кампаненты вулканізаванай гумы.
Наадварот, дэталі з невулканізаванай гумы (напрыклад, часткова пашытыя ахоўныя пракладкі, гумовыя пакрыцця , і часовыя пломбы, якія выкарыстоўваюцца на месцы ) дэманструюць меншую ўстойлівасць да старэння з-за адсутнасці стабільнай пашытай сеткі.
Гэтыя матэрыялы схільныя да змякчэнне паверхні, дэфармацыя , і пагаршэнне прадукцыйнасці пад марскім уздзеяннем.
2. Прычыны і наступствы старэння гумы
Прычыны ўзнікнення старэнне гумы можна падзяліць на унутраная і знешнія фактараў:
Унутраныя фактары уключыць хімічны склад з палімерная структура, малекулярная канфармацыя, крышталічнасць, заблытанасць ланцуга , а таксама разрыў або акісленне ланцуга, уведзеныя падчас апрацоўкі.
Знешнія фактары уключыць кісларод, азон, тэмпература, вільготнасць, саляны туман, цвіль , і ультрафіялетавае выпраменьванне у навакольным асяроддзі.
Для кампаненты вулканізаванай гумы , а трохмерная пашытая структура забяспечвае добрае стрэсаўстойлівасць-расслабленне і хімічная ўстойлівасць.
Аднак працяглы ўздзеянне на марскія асяроддзя усё яшчэ можа выклікаць разрыў сувязі папярочнай сувязі, парэпанне паверхні , або гартаванне.
Дэталі з невулканізаванай гумы , з другога боку, не хапае апрацоўкі вулканізацыі. Іх друзлыя малекулярныя ланцугі і вялікі свабодны аб'ём зрабіць іх больш успрымальнымі да марскія іёны, акісляльнікі , і УФ-выпраменьванне , што прыводзіць да паскарэння старэння.
Змены прадукцыйнасці, выкліканыя старэннем, ўключаюць:
Змены знешняга выгляду : зацвярдзенне паверхні, расколіны, ліпкасць і змяненне колеру.
Фізічная і хімічная дэградацыя : скарачэнне ст шчыльнасць, цвёрдасць, трываласць на разрыў, набор кампрэсіі, вязкапругкасць , і электрычныя ўласцівасці.
Такім чынам, у практычных прыкладаннях, такіх як аэракасмічныя сальнікі, марскія ахоўныя накладкі , і глыбакаводныя ўшчыльняльныя кольцы , вельмі важна ўсталяваць розныя стандарты ацэнкі старэння для вулканізаваны і невулканізаваных гумовых вырабаў.
3. Тэсты на паскоранае старэнне і прагназаванне тэрміну службы
У інжынернай практыцы, вырабы з гумы —асабліва кампаненты вулканізаванай гумы —часта маюць тэрмін службы больш за дзесяць гадоў.
Для мадэлявання доўгатэрміновага выкарыстання, выпрабаванні на паскоранае старэнне пры высокай тэмпературы звычайна выкарыстоўваюцца.
Раннія даследаванні выкарыс паглынанне кіслароду як паказчык хуткасці старэння, пазней ператварыўшыся ў такія метады, як духавая вытрымка, кіслародная бомба, авіябомба , і штучнае выветрыванне тэсты.
Найбольш шырока выкарыстоўваны сёння падыход заснаваны на Эмпірычная ўзаемасувязь Аррэніуса і прынцып суперпазіцыі час–тэмпература , які мяркуе, што на кожныя 10 °C павышэнне тэмпературы хуткасць рэакцыі парныя.
Аднак у марскія асяроддзя , традыцыйны мадэлі прагназавання паскоранага старэння паказаць адхіленні з-за:
розныя механізмы рэакцыі у розных тэмпературных зонах,
антыаксідант міграцыі або ападкаў,
эвалюцыя марфалогіі палімера , і
абмежаванні дыфузіі кіслароду звязаны з таўшчынёй узору.
Таму за кампаненты вулканізаванай гумы дзеючая ст марскія ўмовы службы , пажадана знізіць тэмпературу паскоранага старэння, падоўжыць працягласць выпрабавання або распрацаваць шматфактарныя мадэлі сувязі з удзелам вільготнасць, солевы балончык , і актыўнасць мікробаў паляпшаць пажыццёвая дакладнасць прагнозу.
Для дэталі з невулканізаванай гумы , з-за адсутнасці стабільнай сшытай сеткі, змякчэнне або адмова адбываецца хутка падчас паскоранага старэння.
Такім чынам, традыцый На аснове Аррэніуса экстрапаляцыі ненадзейныя, і толькі ацэнкі кароткатэрміновай стабільнасці звычайна праводзяцца.
4. Мадэляванне марскога асяроддзя для паскоранага тэсціравання
Улічваючы складанасць ст марское асяроддзе , аднафактарныя тэсты, такія як вільготнасць – цяпло, солевы балончык , або выкрыццё цвілі не можа цалкам паўтарыць рэальныя ўмовы эксплуатацыі.
У гэтым даследаванні палепшана апарат вільготна-цеплавога старэння быў выкарыстаны, замяніўшы дыстыляваную ваду штучная марская вада , і правядзенне выпрабаванняў на 90 °C і Вільготнасць 98%. для мадэлявання шматфактарнага паскоранага старэння.
Гэты метад павялічвае хуткасць старэння прыблізна васьміразовы , што дазваляе хутка ацаніць кампаненты вулканізаванай гумы пад марское ўздзеянне.
Эксперыментальныя вынікі служаць каштоўным кіраўніцтвам для выбару пломбіровочные матэрыялы ст марскія судны, абсталяванне для дайвінга , і падводныя кабелі , а таксама дапамагае аптымізаваць кароткачасовая стабільнасць з невулканизированные гумовыя кампаненты ст ахоўныя структурныя прыкладання.
Дзякуючы свайму высокая эластычнасць, выдатная паветранепранікальнасць , і ўстойлівасць да розных асяроддзяў, гумавая шырока выкарыстоўваецца ў сістэмы ўшчыльнення нафты і газу для аэракасмічны, авіяцыі , і марское ўзбраенне.
