Odaberite jezik 1. Uvod
Zbog svoje visoka elastičnost, izvrsna zrakonepropusnost , i otpornost na različite medije, guma naširoko se koristi u sustavi za brtvljenje nafte i plina za zrakoplovstvo, zrakoplovstvo , i pomorsko naoružanje.
S brzim razvojem Kineska nacionalna obrambena industrija, komponente od vulkanizirane gume postali su sve važniji u zrakoplovna oprema, pomorska plovila , i dubokomorsko inženjerstvo.
Konkretno, pod kompleksom morski okoliš, gumeni brtveni materijali mora izdržati visoka vlažnost zraka, slani sprej , i mehaničko naprezanje istovremeno, postavljajući veće zahtjeve prema materijalu dugoročna stabilnost i vijek trajanja.
Trenutno, većina studija o starenje gume usredotočite se na toplinsko-oksidativno ponašanje starenja od vulkanizirana guma , uglavnom istražujući učinke temperature i kisika na njegova svojstva.
Međutim, u morski okoliš , faktori kao što su uljni mediji, korozivni plinovi , i slani sprej koegzistiraju, što značajno utječe na performanse brtvljenja i radni vijek od komponente od vulkanizirane gume.
Nasuprot tome, dijelovi od nevulkanizirane gume (kao što je djelomično umreženi zaštitni jastučići, gumene oBloge , i privremene brtve koje se koriste na licu mjesta ) pokazuju lošiju otpornost na starenje zbog nedostatka stabilne umrežene mreže.
Ovi materijali su skloni površinsko omekšavanje, deformacija , i degradacija performansi pod izloženošću moru.
2. Uzroci i posljedice starenja gume
Uzroci starenje gume mogu se podijeliti na intrinzičan i vanjski čimbenici:
Intrinzični čimbenici uključiti kemijski sastav od polimerna struktura, molekularna konformacija, kristalnost, zaplet lanca , i kidanje lanca ili oksidacija uvedena tijekom obrade.
Ekstrinzični čimbenici uključiti kisik, ozon, temperatura, vlažnost, slana magla, kalup , i ultraljubičasto zračenje u okolini.
Za komponente od vulkanizirane gume , a trodimenzionalna umrežena struktura pruža dobro otpornost na stres-opuštanje i kemijska stabilnost.
Međutim, produljena izloženost morskim sredinama još uvijek može uzrokovati crosslink prekid veze, površinsko pucanje , ili otvrdnjavanje.
Dijelovi od nevulkanizirane gume , s druge strane, nedostaje vulkanizacija. Njihovo labave molekularne lance i veliki slobodni volumen učiniti ih osjetljivijima na morski ioni, oksidirajuća sredstva , i UV zračenje , što dovodi do ubrzanog starenja.
Promjene performansi izazvane starenjem uključuju:
Promjene izgleda : površinsko otvrdnjavanje, pucanje, ljepljivost i promjena boje.
Fizička i kemijska razgradnja : smanjenje in gustoća, tvrdoća, vlačna čvrstoća, kompresijski set, viskoelastičnost , i električna svojstva.
Stoga, u praktičnim primjenama kao što je uljne brtve za zrakoplovstvo, pomorski zaštitni jastučići , i dubokomorski brtveni prstenovi , bitno je uspostaviti različite standardi ocjenjivanja starenja za vulkanizirana i proizvodi od nevulkanizirane gume.
3. Testovi ubrzanog starenja i predviđanje vijeka trajanja
U inženjerskoj praksi, proizvodi od gume —posebno komponente od vulkanizirane gume —često imaju vijek trajanja preko deset godina.
Za simulaciju dugotrajne upotrebe, visokotemperaturna ispitivanja ubrzanog starenja obično se koriste.
Korištene rane studije apsorpcija kisika kao pokazaTelj stope starenja, kasnije se razvijajući u metode kao što su starenje u pećnici, kisikova bomba, zrakoplovna bomba , i umjetno trošenje testovi.
Danas se najčešće koristi pristup koji se temelji na Arrheniusov empirijski odnos i princip superpozicije vrijeme-temperatura , koji pretpostavlja da za svakih 10 °C porast temperature, brzina reakcije dvostruki.
Međutim, u morskim sredinama , tradicionalno modeli predviđanja ubrzanog starenja pokazati odstupanja zbog:
drugačiji mehanizmi reakcije u različitim temperaturnim zonama,
antioksidativna migracija ili taloženje,
evolucija morfologije polimera , i
ograničenja difuzije kisika vezan za debljinu uzorka.
Stoga, za komponente od vulkanizirane gume djeluju u uvjeti pomorske službe , preporučljivo je sniziti temperaturu ubrzanog starenja, produljiti trajanje testa ili razviti modeli višefaktorske sprege uključujući vlažnost, slani sprej , i mikrobna aktivnost poboljšati doživotna točnost predviđanja.
Za dijelovi od nevulkanizirane gume , zbog nepostojanja stabilne umrežene mreže, omekšavanje ili neuspjeh nastaje brzo tijekom ubrzanog starenja.
Dakle, tradicionalno Na bazi Arrheniusa ekstrapolacije su nepouzdane, i jedino kratkoročne procjene stabilnosti općenito se provode.
4. Simulacija morskog okoliša za ubrzano testiranje
S obzirom na složenost morski okoliš , jednofaktorski testovi kao što su vlaga–toplina, slani sprej , ili izloženost plijesni ne može u potpunosti ponoviti stvarne uvjete rada.
U ovoj studiji, poboljšana aparat za starenje pomoću vlage i topline je zaposlen, zamijenivši destiliranu vodu sa umjetna morska voda , i provođenje testova na 90 °C i 98% vlažnosti za simulaciju višefaktorskog ubrzanog starenja.
Ova metoda povećava stopa starenja po otprilike osmostruko , što omogućuje brzu procjenu komponente od vulkanizirane gume pod izloženost moru.
Eksperimentalni rezultati daju vrijedne smjernice za odabir materijali za brtvljenje u ratna plovila, oprema za ronjenje , i podmorski kablovi , dok također pomaže u optimizaciji kratkoročna stabilnost od komponente od nevulkanizirane gume u zaštitne konstrukcijske primjene.
Zbog svoje visoka elastičnost, izvrsna zrakonepropusnost , i otpornost na razne medije, guma naširoko se koristi u sustavi za brtvljenje nafte i plina za zrakoplovstvo, zrakoplovstvo , i pomorsko naoružanje.
