Dili seçin 1. Giriş
Onun nedeniyle yüksek esneklik, mükemmel hava sızdırmazlığı , Ve çeşitli ortamlara karşı direnç, lastik yaygın olarak kullanılmaktadır petrol ve gaz sızdırmazlık sistemleri için havacılık, havacılık , Ve deniz silahları.
Hızlı gelişmeyle birlikte Çin'in ulusal savunma sanayii, vulkanize kauçuk bileşenler giderek daha önemli hale geldi havacılık ekipmanları, deniz taşıtları , Ve derin deniz mühendisliği.
Özellikle kompleksin altında deniz ortamı, kauçuk sızdırmazlık malzemeleri dayanmalı yüksek nem, tuz spreyi , Ve mekanik stres eşzamanlı olarak malzemenin kalitesine daha yüksek talepler getiriyoruz uzun vadeli istikrar Ve servis ömrü.
Şu anda bu konuda yapılan çalışmaların çoğu kauçuk yaşlanması odaklanmak termal-oksidatif yaşlanma davranışı ile ilgili vulkanize kauçuk esas olarak sıcaklık ve oksijenin özellikleri üzerindeki etkilerini araştırıyor.
Ancak, deniz ortamı gibi faktörler petrol ortamı, aşındırıcı gazlar , Ve tuz spreyi önemli ölçüde etkileyen bir arada bulunur. sızdırmazlık performansı Ve hizmet ömrü ile ilgili vulkanize kauçuk bileşenler.
Tersine, vulkanize edilmemiş kauçuk parçalar (örneğin kısmen çapraz bağlı koruyucu pedler, kauçuk kaplamalar , Ve yerinde kullanılan geçici contalar ) kararlı bir çapraz bağlı ağın bulunmaması nedeniyle daha zayıf yaşlanma direnci sergiler.
Bu malzemeler eğilimli yüzey yumuşatma, deformasyon , Ve performans düşüşü deniz maruziyeti altında.
2. Kauçuğun Yaşlanmasının Nedenleri ve Etkileri
nedenleri kauçuk yaşlanması bölünebilir içsel Ve dışsal faktörler:
İçsel faktörler şunları dahil et kimyasal bileşim arasında polimer yapısı, moleküler konformasyon, kristTümik, zincir dolaşması ve işlem sırasında ortaya çıkan zincir kesilmesi veya oksidasyon.
Dış faktörler katmak oksijen, ozon, sıcaklık, nem, tuz sisi, kalıba dökmek , Ve ultraviyole radyasyon ortamda.
İçin vulkanize kauçuk bileşenler , A üç boyutlu çapraz bağlı yapı iyi sağlar stres-gevşeme direnci Ve kimyasal stabilite.
Ancak uzun süreli maruz kalma deniz ortamları hala neden olabilir çapraz bağ kopması, yüzey çatlaması , veya sertleşme.
Vulkanize edilmemiş kauçuk parçalar Öte yandan vulkanizasyon tedavisinden yoksundur. Onların gevşek moleküler zincirler Ve büyük serbest hacim onları daha duyarlı hale getirmek deniz iyonları, oksitleyici maddeler , Ve UV radyasyonu , yaşlanmanın hızlanmasına yol açar.
Yaşlanmaya bağlı performans değişiklikleri şunları içerir::
Görünüm değişiklikleri : yüzeyde sertleşme, çatlama, yapışkanlık ve renk değişikliği.
Fiziksel ve kimyasal bozulma : azalma yoğunluk, sertlik, çekme mukavemeti, sıkıştırma seti, viskoelastisite , Ve elektriksel özellikler.
Bu nedenle pratik uygulamalarda havacılık yağ keçeleri, deniz koruyucu pedler , Ve derin deniz sızdırmazlık halkaları farklı bir yapı oluşturmak önemlidir yaşlanma değerlendirme standartları için vulkanize edilmiş Ve vulkanize edilmemiş kauçuk ürünler.
3. Hızlandırılmış Yaşlandırma Testleri ve Hizmet Ömrü Tahmini
Mühendislik uygulamalarında, kauçuk ürünleri —özellikle vulkanize kauçuk bileşenler —genellikle on yıldan fazla hizmet ömrüne sahiptir.
Uzun süreli kullanımı simüle etmek için, yüksek sıcaklıkta hızlandırılmış yaşlandırma testleri yaygın olarak istihdam edilmektedir.
Kullanılan ilk çalışmalar oksijen emilimi yaşlanma hızının bir göstergesi olarak kullanılmaya başlanmış, daha sonra aşağıdaki gibi yöntemlere dönüşmüştür: fırında yaşlanma, oksijen bombası, hava bombası , Ve yapay iklimlendirme testler.
Günümüzde en yaygın kullanılan yaklaşım şuna dayanmaktadır: Arrhenius ampirik ilişkisi ve zaman-sıcaklık süperpozisyon ilkesi Bu, sıcaklıktaki her 10 °C'lik artış için, reaksiyon hızı iki katına çıkar.
Ancak, deniz ortamları , geleneksel hızlandırılmış yaşlanma tahmin modelleri nedeniyle sapmaları göstermek:
farklı reaksiyon mekanizmaları değişen sıcaklık bölgelerinde,
antioksidan göçü veya çökelmesi,
polimer morfolojisi evrimi , Ve
oksijen difüzyon sınırlamaları Numune kalınlığı ile ilgilidir.
Bu nedenle, vulkanize kauçuk bileşenler faaliyet gösteriyor denizcilik hizmeti koşulları hızlandırılmış yaşlandırma sıcaklığının düşürülmesi, test süresinin uzatılması veya geliştirilmesi tavsiye edilir. çok faktörlü birleştirme modelleri içeren nem, tuz spreyi , Ve mikrobiyal aktivite geliştirmek ömür boyu tahmin doğruluğu.
İçin vulkanize edilmemiş kauçuk parçalar istikrarlı bir çapraz bağlı ağın yokluğundan dolayı, yumuşama veya başarısızlık hızlandırılmış yaşlanma sırasında hızla oluşur.
Böylece geleneksel Arrhenius tabanlı tahminler güvenilmezdir ve yalnızca kısa vadeli stabilite değerlendirmeleri genel olarak yürütülmektedir.
4. Hızlandırılmış Testler için Deniz Ortamı Simülasyonu
İşin karmaşıklığı göz önüne alındığında deniz ortamı gibi tek faktörlü testler nem – ısı, tuz spreyi , veya küf maruziyeti gerçek hizmet koşullarını tam olarak kopyalayamaz.
Bu çalışmada geliştirilmiş bir nem-ısı yaşlandırma aparatı damıtılmış su yerine kullanıldı yapay deniz suyu ve testlerin gerçekleştirilmesi 90 °C Ve %98 nem çok faktörlü hızlandırılmış yaşlanmayı simüle etmek için.
Bu yöntem artırır yaşlanma oranı yaklaşık olarak sekiz kat hızlı bir şekilde değerlendirilmesine olanak sağlayan vulkanize kauçuk bileşenler altında deniz maruziyeti.
Deneysel sonuçlar seçim için değerli rehberlik sağlar. sızdırmazlık malzemeleri içinde donanma gemileri, dalış ekipmanları , Ve denizaltı kabloları optimize edilmesine de yardımcı olur. kısa vadeli istikrar ile ilgili vulkanize edilmemiş kauçuk bileşenler içinde koruyucu yapısal uygulamalar.
Onun nedeniyle yüksek esneklik, mükemmel hava sızdırmazlığı , Ve çeşitli ortamlara karşı direnç, lastik yaygın olarak kullanılmaktadır petrol ve gaz sızdırmazlık sistemleri için havacılık, havacılık , Ve deniz silahları.
