用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特
水声换能器用 透声橡胶通用技术条件
５ 透声橡胶外观质量的 测定 ． １ 透声橡胶的外观 质量用 日测检查，或按 专用技术要求规定的方法测定。 ５ 气泡、分层和杂质的 测定 ． ２ 透声橡胶 内 部的气饱 、分层和 杂质的测定 ，建 议按附录 Ａ （ 参考 件）推荐的 方法，对均 匀厚度 样品各点作超声扫描 的方式进行，也可按专 用技术要求规定的方法进行 。 ５３ 密度的测定 ． 透声橡胶密度的测定按 ＧＢ ３ ５ 进行。 ３ ５ 硬度的测定 ． ４ ５４１ 透声橡胶硬 度的测定按 ＧＢ １ ．． ５ 进ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 。 ３ ５４ 将 ５ ．条的硬度测 定试样在 ０ ２ ．． ２ ．１ ４ １ Ｇ条件下放置 １６ ｈ后再按 ＧＢ １ ６ １ ２ ５ 进行硬度测定。 ３ ５４ 将 ５ ．条的硬度测 定样品放回室温 ７ｈ后再接 ＧＢ １ 行硬 度测定。 ．． ３ ．２ ４ ２ ５ 进 ３ ５５ 扯断强度的测定 ． 透声橡胶扯断强度 的测 定按 ＧＢ ８ ５ 进行 。 ２ ５６ 定伸强度的测定 ． 透声橡胶定伸强度的测 定按 ＧＢ ９ ５ 进行。 ２
透 橡 压 变 的 定 Ｂ 进 。 定 件 时 ２ ｈ 度 ０Ｉ 胶 缩 形 测 按Ｇ １３ 行 测 条 为 间４２ 温 ７士 声 ６ ８ ０ ， ． Ｃ
５１ 耐 臭 氧 的 测 定 ．０
透声橡胶耐臭氧 的老化测定按 ＧＢ ６ ７ ２进行。测定条件按专用技术要 求规定。 ７ ５ １ 耐液 体的测定 ． １ 透声橡 胶耐液体 性能的测 定按 ＧＢ ９ 进行 。测定条 件为在温度为 ７ 士１ １ ０ ６ ０ ℃的 １ 号标准 油中浸
图 Ａ１ 超声 测量 设备示 意 图 Ａ 试 样的 横 向尺 寸应 大 于换 能器 直径 ｄ ２ ，厚 度６ 均匀 ，表 面要 平整 。厚 度６ 要 不得 小于Ａ／１ 以 ０ 为工作 频 率对应 的波长 ） 。 Ａ 测 量 方法 ３ ａ 精 确测 定试样 的厚 度并 记录环 境温 度。 ．
橡胶水下吸声材料的研究进展
吸声 材 料 是一 种 结 构功 能 一体 化 材料 ，在 噪 声 问题 Ｅｔ益严 重 的当今 社会 ，吸声 材 料 已经 逐 渐 成 为 一 个 新 的研 究 热 点 …。 与 其 他 类 型 吸 声 材 料 相 比，橡 胶 材 料对 声 波 的吸 收 和损 耗 均 比较 出 色 。水 下 吸声材 料是 军事 领域水 下 目标 隐身技 术 发展 的基础 ，工 作环 境较 为特殊 ，高分 子材料 是 制 备水 下 吸声 材 料 的较好 选 择 。 目前 使 用 的水 下 吸声 材 料 以橡 胶 和 聚氨 酯 类 吸声 材料 为 主 ，其 中 橡胶 吸声 材料在各 种潜艇 中均有广泛应用 。
传 播周 期 不 是 同步 进 行 的 ，其 相位 落 后 了数 个 周
期 ，造 成声能 在介质 中的损耗 。
以气体 分子为例 ，分子 弛豫吸收公 式为
０９
‘
（Ｃ —Ｃ ）∞ｒ
，、
丽 ５）
表 １ 常 用 橡胶 的声 学 性能
（３）分 子弛豫 吸收 。声 波在介 质 中传 播 时 ，分 子 动 能 增 大 ，分子 问相 互碰 撞 达 到新 的热 平衡 。 分子 运 动主要 有分 子平 动 、转动 和振 动 ，分 子平 动 和 转 动 均可 瞬 间调 整 ，而分 子 振动 调 整则 需 要 一 定 的时 间 和能 量 ，因 此介 质 的分子 振 动 与声 波 的
≈
（１）
ｙ＝ ＋
（２）
式 中， 是 介质 粘 滞 吸收 系数 ； 是 声 波频 率 ；Ｃｏ
声学设备用橡胶透声壳体的研制
551声学设备用橡胶透声壳体的研制赵晓钢（洛阳双瑞橡塑科技有限公司，河南 洛阳 471003）摘要：以氯丁橡胶/丁腈橡胶并用胶为主体，通过配方优化设计制备耐硅油、耐海水，力学性能和声学性能满足要求的橡胶透声壳体材料；根据产品结构特点设计合理的硫化模具，采用该模具，胶料在120 ℃下装模，逐步加压使胶料充满模腔，升温至150 ℃硫化45 min ，采用充气方式脱模，制得的橡胶透声壳体满足使用要求。
关键词：橡胶透声壳体；耐硅油性能；耐海水性能；声压透射系数中图分类号：TQ336.8 文章编号：2095-5448（2023）11-0551-03文献标志码：A DOI ：10.12137/j.issn.2095-5448.2023.11.0551橡胶透声壳体（结构见图1）作为某型声学设备的包覆层使用时，其内部充有硅油（牌号为G07），外部完全浸入海水中，使用温度为－20～70 ℃，水压为1～3 MPa ，在频率为0.5～5.0 kHz 时，要求橡胶透声壳体的平均声压透射系数不小 于0.90。
图1 橡胶透声壳体结构声波入射到理想透声材料的透声层上时能够无反射、无损耗地通过，这要求透声材料的特性阻抗与水匹配，衰减常数尽可能小[1]。
氯丁橡胶（CR ）具有水密性和透声性能好的特点，是一种常见且重要的透声橡胶[2-3]，但加工性能差。
丁腈橡胶（NBR ）具有良好的耐低温、耐极性油和加工性能。
CR 与NBR 具有良好的相容性，可以任意比例混合。
本工作通过配方设计研制满足性能要求的CR /NBR 并用胶，依据产品结构及硫化设备设计合理的硫化模具和成型工艺，生产满足技术要求的橡胶透声壳体。
1 实验1.1 原材料CR ，牌号为2322，山西霍家长化合成橡胶有限公司产品；NBR ，牌号为3345，中国石油兰州石化公司产品；天然气槽法炭黑、气相法白炭黑、氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂RD 、硫黄和促进剂CBS ，国产市售品。
一种宽频透声水下电子传感器封装材料研究
一种宽频透声水下电子传感器封装材料研究近年来，随着水下无人机、水下通信和海洋资源勘测等领域的快速发展，对于水下电子传感器的需求越来越大。
水下电子传感器作为水下环境监测的重要工具，具有高灵敏度、高分辨率和远距离传输等特点。
然而，传感器在水下运行时，需要面对复杂的环境，如高水压、高敏感度、腐蚀性等因素，这对传感器的封装材料提出了更高的要求。
传统的传感器封装材料主要包括橡胶、塑料和金属等。
然而，在水下环境中，这些材料的使用受到限制。
橡胶材料虽然具有较好的弹性和耐候性，但由于其透声性能差，在水下传感器应用中受到限制。
塑料材料则存在于高敏感度和耐腐蚀性能方面的问题，不适合作为水下传感器的封装材料。
金属材料虽然具有较好的透声性能和耐腐蚀性能，但其重量较大，对于水下电子传感器来说不宜使用。
因此，研究一种新型的宽频透声水下电子传感器封装材料具有重要意义。
该材料需要具备以下特点：高透声性能、低吸湿性、良好的弹性和耐腐蚀性能以及轻量化等。
首先，材料需要具备高透声性能，以确保传感器的电信号能够准确地传输和接收。
目前，一些高分子材料如水凝胶、聚氨酯蜂窝和硅胶薄膜等已经得到应用，但这些材料仍然存在吸水问题，导致在长期浸泡水下后的透声性能下降。
因此，在研究新型封装材料时，需要考虑材料的吸湿性，并通过改变材料结构或添加防水剂等方式来降低吸湿性。
其次，材料需要具备良好的弹性和耐腐蚀性能。
在水下环境中，材料需要能够承受高水压和腐蚀等因素的影响。
目前，一些聚合物材料如聚氯化乙烯（PVC）和聚氨酯（PU）已经得到应用，但其耐腐蚀性能还需要改进。
因此，可以通过在材料中添加耐腐蚀剂或使用新型的聚合物材料来提高耐腐蚀性能，并保证材料具备良好的弹性。
最后，由于水下电子传感器的应用需要经常进行长时间的水下工作，材料的重量也需要尽量轻量化。
通过使用轻量、高强度的材料，可以减轻传感器的整体重量，提高其携带性和操作性。
综上所述，研究一种新型的宽频透声水下电子传感器封装材料是一个具有挑战性的任务。
用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(九)
‐ 34 ‐用于水下电子声学换能器技术透声材料的 橡胶配件的研究及其老化特性（九）Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译（天津市橡胶工业研究所有限公司，300384）3.6.3不同类型炭黑在硫化反应中的影响对不同类型炭黑FEF 、SRF 和GPF 在硫化反应中的影响进行研究。
详细结果在表3.7中列出。
表3.7含有不同类型的炉法炭黑的氯丁橡胶的硫化动力学样品 焦烧时间 （ts 2）最小硫化时间 （tc90）最小最小扭矩 ML （lb.in ）最大扭矩 ML （lb.in ）12.5红丹+30FEF 2.5 35 116212.5红丹/30SRF 3 32.5 10.5 56 12.5红丹/GPF303 35 10 58结果显示，从最大扭矩值和焦烧时间可以看出，加入FEF 炭黑交联度最高。
加入SRF 炭黑和GPF 炭黑在较短硫化时间就得到中间水平的最大扭矩。
图3.38为()∞-E E t /1ln 与时间曲线图，给出了不同类型炭黑对硫化反应的影响图3.38含有不同类型炉法炭黑（30pphr）的对硫化反应影响的()∞-E E t /1ln与时间曲线图图中清晰的显示出了，在每种含有12.5pphr 的红丹样品中加入不同类型炭黑后的反应速率。
FEF对k值的提高非常大。
添加FEF那组的值为0.1403min-1，而同样的，添加GPF的那组是0.087 min-1。
最低的为添加SRF，仅为0.071 min-1。
3.6.4在加入不同含量的红丹的氯丁橡胶中，炉法炭黑对硫化反应的影响加入不同含量红丹的样品，分别添加30pphr 的FEF炭黑，使用R.100流变仪对其硫化反应进行研究。
结果列于表3.8。
可以清晰看到，加入炭黑后，扭矩值上升。
NDR和ODR结果之间的差异，如3.6章节所描述，解释为因为MDR的导热速率更好而引起的差异。
表3.8添加30pphr的FEF和不同含量红丹的氯丁橡胶，通过R-100得到的硫化参数样品焦烧时间（ts2）最小硫化时间（tc90）最小最小扭矩ML（lb.in）最大扭矩ML（lb.in）5红丹+30FEF 3 35 11 58 10红丹+30FEF 2 33 13.8 7012.5红丹+30FEF 2.5 35 11 6215红丹+30FEF 2.5 30 10.5 62 20红丹+30FEF 2 28.5 10 633.6.5对比研究氧化锌与红丹对氯丁橡胶物理性能的影响为了拓宽目前的研究范围，分别对添加氧化锌和红丹后，物理性能，机械性能和电气性能做对比研究。
用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特
人注 目特 殊性 能 ，也做 了研 究 。这些 橡 胶是 ：
１ 、溴化 丁基橡 胶 ２ 、丁苯 橡胶 ３ 、丁腈橡 胶 ４ 、天 然橡 胶 在 下面 的部 分 ，这 些橡 胶 在 目前 用 于包 覆 材 料 的性 能表 现也 给 出 了一 个简 要 的介 绍 。 ２ ． ２ ． １ 氯丁 橡胶
称 。这 是一 种在 水 下应 用 ｆ ｝ Ｉ 深 受偏 爱 的材 料 。它 对 在 上 文 中讨 论 的性能 ， 具有 错 的综合 性 能 。
氯 丁橡 胶 主要 组成 为 （ ８ ８ ￣ ９ ２ ％ ）反 式． １ ，４ ． 氯基
２ ． 丁基单位。聚丁二烯结构式如图 ２ ． １ 所示
常推荐使用红丹 （ Ｐ ｂ ３ Ｏ ４ ） 。… 个典型的氯丁胶配
方 可 以件表 ２ ． １
表２ ． １氯丁橡胶基 本配方
填充物的选择对得到恰当的氯丁配方组合是
非常 重要 的。通 常 ，所有 号 的炭 黑所 发 挥 的补
槽 法炭 黑和 炉 法炭 黑能 得 到最 好 的补强 性能 ，达
结性 ，对 静 态 力学 的 良好 承 受力 以及 良好 的动 态 力学 性 能 ，在 这些 方 面 ，氯 丁橡 胶性 能 远 超其 它
胶种 。
除 了氯 丁橡 胶 ，对另 外 几种 聚 合物 ，因 为 引
不 同于软 塑 性材 料 ，是 软 中带 硬 的材 料 。它 们 并
不 适 合于 它 们应 用 的领 域 。它 们 的粘 弹特 性 必 须 经 过配 方拓 展 。可行 方 案有 很 多种 。 为 了让 生胶 获得 满 意 的性 能 加入 的各种 化 学
—
一
顺式的 ｌ ， ４占比 ７ ～ １ ２ ％，１ ， ２大约 １ ． ５ ％。 氯 丁 橡 胶 中的烯 丙基 氯有助 于硫 化…。ｌ １ ｊ 于在 １ ， ４位 双 键 上 的氯 原予 带来 的负 电极 性 ，使 得 氯 丁橡 胶 对 耐 臭 氧 ，氧化 以及天 侯性 不 足 。不 过它 的耐 天 候 性还 足优于 其它 种类 的丁 二烯橡 胶 ，比如 Ｓ Ｂ Ｒ或 者 ＮＲ， 但 是还 足需 要加 入抗 老化 剂 以得 到更好 的 耐 用 性 能 。这 种 聚合 物具 备 天 生的 耐燃 性 。 因为 其 备 规整 的 结构 ，氯 丁橡 胶 其备 自结 晶性 能 ，特
水下声学传感器的材料选择研究
水下声学传感器的材料选择研究在探索海洋的奥秘、进行水下通信和监测等众多领域中，水下声学传感器发挥着至关重要的作用。
而材料的选择则直接关系到这些传感器的性能、可靠性和使用寿命。
水下环境具有高水压、高腐蚀性、复杂的水流和温度变化等特点，这对声学传感器的材料提出了严格的要求。
首先，材料需要具备良好的声学性能，以确保能够有效地接收和传输声波信号。
其次，材料要具有出色的耐腐蚀性，以抵御海水的侵蚀。
此外，抗压能力也是不可或缺的，以在深海高压环境中保持结构的完整性。
在声学性能方面，一些常见的材料如压电陶瓷（如锆钛酸铅，PZT）因其具有较高的压电系数和良好的机电转换效率而备受关注。
PZT 能够将机械能和电能相互转换，从而实现声波的接收和发射。
然而，PZT 材料相对较脆，在复杂的水下环境中可能容易受损。
与之相比，压电聚合物（如聚偏氟乙烯，PVDF）则具有更好的柔韧性和抗冲击性，但压电性能略逊一筹。
为了综合两者的优点，研究人员正在探索将 PZT与 PVDF 复合的材料，以获得更优的声学性能和机械性能。
耐腐蚀性是水下声学传感器材料选择的另一个关键因素。
不锈钢在一定程度上能够抵抗海水的腐蚀，但在长期的水下应用中，仍可能出现锈迹和性能下降。
钛合金则表现出更出色的耐腐蚀性，其表面能够形成一层稳定的氧化膜，有效地阻止进一步的腐蚀。
此外，一些特殊的高分子聚合物涂层，如聚四氟乙烯（PTFE），也可以为金属材料提供额外的保护，增强其在水下环境中的耐久性。
抗压性能对于水下声学传感器在深海中的应用至关重要。
高强度的金属材料，如钛合金和高强度钢，通常能够承受深海的巨大压力。
然而，这些材料的密度较大，可能会增加传感器的重量，影响其在水中的灵活性和响应速度。
为了减轻重量，一些复合材料，如碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）逐渐受到关注。
这些材料具有高强度、低密度的特点，但在声学性能和耐腐蚀性方面可能需要进一步的优化。
新型水声透声橡胶材料的制备及性能研究
新型水声透声橡胶材料的制备及性能研究
范进良;赵秀英;谢晗;王哲;胡仕凯
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2014(61)3
【摘要】以氯丁橡胶(CR)为透声材料的基体橡胶,研究顺丁橡胶(BR)/CR并用比对透声材料性能的影响.结果表明:与牌号为A-90的CR相比,牌号为CR322的CR未出现结晶,在0～40℃范围内的储能模量稳定,更适于作为水声透声材料的基体.与BR并用后,CR/BR并用胶对应CR组分的玻璃化温度降低,在0～40℃范围内储能模量稳定,表现出较好的耐寒性能和低温度敏感性,但物理性能小幅降低;CR硫化胶和CR/BR并用胶透声材料均表现出优异的透声性能和水密性能.
【总页数】5页(P133-137)
【作者】范进良;赵秀英;谢晗;王哲;胡仕凯
【作者单位】杭州应用声学研究所,浙江杭州311400;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.5;TQ333.2;TQ330.1+2
【相关文献】
1.新型高性能透波复合材料的制备及性能研究 [J], 顾昊;刘元云;吴秉横;何利华;余兴;冯红全
2.基于水声透声性能的橡胶配方筛选研究 [J], 於珂睿;罗竹辉;李远;贺湘伟;黄自华
3.聚脲透声材料的制备及性能 [J], 贺鹏
4.聚氨酯-脲——水声换能器及水听器用新型透声密封材料 [J], 张景亮
5.水声材料透声性能测量技术的改进 [J], 李水;缪荣兴
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一种新型水声反声材料的研究--静尔音小博士吸音隔音膜提供
表 1 透声橡胶基本配方( w ) %
物料名称 氯丁橡胶 氯化丁基橡胶 乙烯基硅橡胶 天然橡胶
碳黑 白碳黑 硬脂酸 氧化锌 氧化镁 滑石粉 癸二酸二辛酯 防老剂 氧化铁 硫化剂 1 硫化剂 2 硫化剂 3 促进剂 1 促进剂 2
ST R- 1 10 0
ST R- 2 10 0
有不饱和双键, 导致耐海水老化的性能较差。因
以便于模压加工, 否则胶料不易充满模具型腔, 从 此, 综合考虑, 选取 ST R- 1 即氯丁橡胶作为最终
而引起制品应力集中, 甚至出现废品。 2. 2 橡胶的力学性能
胶种。 2. 3 复合硫化试样的反声性能
分别硫化 4 种橡胶的 2mm 厚试片, 用 QT / 25
表 5 复合硫化试样的声压反射系数( 26 )
频率/ kHz
2
3
4
6
8
10
12
14
16
18
20
声压反射系数 0. 85 0. 90 0. 86 0. 90 0. 91 0. 92 0. 94 0. 90 0. 91 0. 93 0. 95
当平面声波从介质 1 垂直入射至介质 2 的表
面上时, 其声压反射系数 p 可用下式[ 2] 计算:
1 试验材料与方法
1. 1 橡胶的选材 在水声学中, 材料的密度和声速的乘积称为
该材料的特性声阻抗。它是支配声从一种媒质向 另一种媒质的透射特性的量。两种媒质的阻抗越 接近, 即越匹配, 则声波的透射就越大。由于橡胶 的特性声阻抗和水的特性声阻抗接近, 而且可以 用改变填料和其它组分的办法来调节橡胶的声阻 抗, 适合用于水路中和水匹配, 因此常用橡胶作为 水声透声材料。常用的透声橡胶有氯丁橡胶、氯 化丁基橡胶、硅橡胶、天然橡胶等。本研究中初步 选用上述 4 种橡胶, 其配方见表 1。
一种宽频透声水下电子传感器封装材料研究
三组材料分别按照配方和工艺热硫化成标准试验样品。 1.3 材料声性能的表征方法
水声材料透声性能采用声压透射系数( T )和衰减系数(a)来表征。 T为材料的透射波声压与Pt，与入射波声压Pi之比。采用脉冲管 法测量T时，通过声电信号处理，T为材料透射脉冲信号电压幅值At 和未放置试样时标准反射体反射脉冲信号电压幅值Ai之比的算木平 方根（式1），a 可根据复反射系数的模(R)、相位角(ψ )与a 、声速 （c）的关系式(2)求出。
3.材料动态黏弹特性 材料的黏弹特性反映了其分子链的运动能力及其产生的能量
损耗，影响了声能在材料中衰减程度。图2为三种材料的动态热机 械曲线。在三点弯曲模式下，测试了材料在100Hz下模量E’与损
（下转第37页）
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
(4)结论部分-包括项目感想，学生需要对整个项目工作进行总 结，给出不足之处和有可能的改进方法，并简单探讨可行性。
作者简介：王卓远（1981—），男，浙江宁波人，博士，副教 授，主要研究方向为信号处理，电磁兼容。
相较于传统教学方法，本文提出的教学方法更加强调教师去 引导学生如何自主的“学”，从而在教学目标、教学方式、教学特 色，和学生的学习过程、激励形式等方面均呈现出不同的特点，也 因此在项目报告中，更加体现学生的独立设计思想和学习感悟。 （四）课程的期末评价和总结
及时有效的反馈会直接影响到学习者的学习态度并最终影响学 习效果，因此要通过恰当的评价方式来衡量学生是否达到了学习效 果。在课堂上，教师对学生的学习情况要给予准确及时的评价；在 课后，教师可以通过微信、QQ群及时发布对每个项目组项目进展 的评价，及时督促和鼓励跟不上进度的学生。在完成项目后，课程 教师可以邀请其他教师加上一两位企业工程师，共同对项目答辩情 况进行打分和指导。实践表明，推广基于项目导学理念的翻转课堂 教学模式，促进师生交流互动，有助于提高学生学习积极性，普遍 提升了学生的认知水平，改善了认知结构，甚至大大改善了师生关 系。
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关键词：橡胶 ；透声；声学换能器；水下；老化
第一 章 月 Ｕ罱
橡胶 应用 于 工程领 域 的记录 可 以追溯 到 ｌ ９ 世
倍，这就使其具备数倍的弹性变形 能力。基于这 些特性 ，橡胶被广泛应用 于工程领域 。橡胶件能
够根 据 应用 领 域 的不 同被 设计 成不 同硬度 。在 桥
纪中期。 橡胶应用的春天始于 １ ８ ５ ０ 年， 用于货运 马车。 更引人瞩 目的应用是在 １ ８ ８ ９ 年， 在墨尔本 ， 制成 １ ２ ｍ ｍ 橡胶块，用作铁路桥梁支座。直到今 天，最原始的天然橡胶 （ Ｎ Ｒ ）仍 旧发挥着作用。 技术装备更新换代带来的驱动和环保 问题促使橡
应 力 应 变测 试 被广 泛应 用 于橡 胶 工业 。这些 测试 的 目的是确 定 液体 浸 泡对 老化 的影响 ，确保
所有 的助 剂 按 比例 加入 ，确 定硫化 速 率 以及 最佳
松 比 ｖ作 为一 个常 数 ， 关联 着 这种 减少上 的关 系 ；
Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｐ ｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｏ ｆ ｗｉ ｄ ｔ ｈ
Ｄ＿ 。 ＿ － － ＿ ＿ ＿ ＿ ｉ － － ＿ － ＿ ＿ － ・ 。 ＿ ＿ ＿ ・ － ＿ ‘ ＿ ＿ ＿ － ・ － ＿ － ＿＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿ － － － ＿ － ＿ ＿ 一
梁领域，橡胶应用于例如桥梁支座、减震部件， 在 口岸驳船系统中，使用橡胶的柔性连接件 ，提
供缓冲连接等等。橡胶在水下声学系统 中扮演重
要的角色。例如透声窗，声学挡板封装材料，吸 声减震。在大多数水下应用领域 ，橡胶件被广泛 应用于密封材料 、阻尼、环境保护材料 、电绝缘 等 。易于加工的特性使得橡胶件更加广泛的应用
一 Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｌ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ｐ ｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｏ ｆ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ
ห้องสมุดไป่ตู้
测试 能够设 定 、 反映 出其 生命 周 期 内的极 限 。 因 为 时 间依赖 特 性对 于橡 胶 是独特 的 ，也是橡 胶 所 独 有 的 。例 如 抗 震底座 ，密封和 衬 垫 。静态 形 变
说是 十 分恶 劣 的 ，空气 中的盐 分 、海 浪 、潮 汐 、
１ ． １ 橡胶在水下领域的应用
１ ． １ ． １ 概述
橡胶的真正应用始于声呐圆顶挡板的密封 。 每个橡胶件 的性能要求都是个性化 的。例如 ，深 水密封能力，要求压变应力松弛尽可能的小 。而
洋流 、温度变化 、压力变化等 。橡胶 的特殊优势 在于常年的腐蚀环境下的耐受能力 。橡胶一个独
模 量拉 伸性 能静 态 低形 变测 试 ，如 拉伸 强度 、伸 长 率等 ，通 常用 来 保证 产 品 的质 量 ，保证橡 胶 产 品很少 在寿 命 周期 内被 拉 长 。蠕 变 、应 力松 弛 的
Ｖ ｏ １ ． ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ／ ｕ ｎ ｉ ｔ Ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ
当一 个 材料 被拉 伸 ，它 的横 向尺 寸减 少 ，泊
Ｅ： （ １ ． １ ）
ｌ Ｌ ｎ
然而 ，在所有 的水下装置中，橡胶和水媒介 的相
互作 用 ，决 定 了其可 靠 性和 寿命 。可靠 性一 直 是
同样 的等 式 也应 用于 橡 胶 条被 外 力压 缩长 度
首要特 性 。 １ ． １ ． ２机械 力 学性 能
橡 胶 的力 学 性 能是 独一 无二 的 。例 如 ，应 力
一
在 另外方面 ，在减震的应用上，阻尼的性能则是
无二 的特性是其剪切模量 ，比体积模量低上千
至高无上 的。在声学应用方面，橡胶 的声学性 能
－
３ １
橡 塑资源利用
变 得 更加有 意 义 。橡 胶被 用于 包 覆 电 、声 的转换
装 置 ，必 须在 电性 能和 声学性 能 两 个方 面兼 顾 。
成 为可 能 。
胶技术大幅进步 。其 中最显著的，联系到应用技
术革新例子就是近海工程和水下声学系统 。近海 石油 平台 由原来 的使用金属 混凝土 的硬 性结构 塔，变为柔性功能深水石油装置 内在部分的结 构设计采用弹性连接 。乘坐舒适 、安全 的现代轿 车、卡车等 ，依赖高级的悬挂系统，这些系统通 常使用大量 的橡胶材料。现代化的飞机 、直升 飞 机和航天飞机的关键部位都要用到橡胶材料 ，这 些部位的失灵可能引发灾难。海洋环境对载具来
Ｈｙ ｄｒ ｏｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ
ｎ————Ｌ—— —————————————一
及非常高的能量存储能力、滞后也非常高。橡胶
和橡 胶 制 品还 要 测 试 回弹保 持性 能— — 这种 由它 的粘 弹特 性 带 来 的独一 无二 的性 能 。针 对通 常 的
缩短。刚度或者剪切模量 Ｇ被定义为剪切力对剪
切形变 的 比率 ：
Ｄ ： Ｓ｜ Ｄ
与 时 间、温度 还 有 拉力 成非 线性 关 系 。橡胶 还有 独 一无 二 的泊松 比、摩 擦特 性 、高 夫焦 耳效 应 以
第三 种模 量 叫体积 模量 Ｂ。表示 为静 态 压力
对体积 应 变 的 比值 。
摘要 ： 橡胶 由于其在常温下独一无二的特性 ， 被 广泛应用 于现代工程领城 。 橡胶在水下声 学系统 中扮演重要 的角 色。
例如透声窗，声学挡板封装材料 ， 吸声减震。在大多 数水下应用领域，橡胶件被广泛应用于密封材料 。阻尼．环境保护
材料 ，电绝缘等 。易于加 工的特性使得橡胶件 更加 广泛的应 用成为可能。
用于水下电子声学换能器技术透声材料 的橡胶配件 的研究及其老化特性 （ 一）
用于水下 电子 声学换 能器技 术透声材料 的
橡胶配件 的研究及其老化特性 （ 一）
Ｖｅ ｈｙ ｕ ｄ ｈ ａ ｎ ｂ ａ ｈｋ ｒ ｉ ｓ ｈ ｎ ａ ｐ ｉ ｌ ｌ ａ ｉ
孙 新 编译
（ 天津 市橡胶 工业研究所有 限公 司，３ ０ ０ ３ ８ ４ ）