橡胶材料及其应用
橡胶材料本构模型及其在工程设计中的应用

橡胶材料本构模型及其在工程设计中的应用橡胶材料是一种具有特殊性能的高分子材料,在工程设计中具有广泛的应用。
橡胶材料的本构模型是工程设计中不可忽视的重要部分,它描述了材料的力学行为和性能,对于优化设计、预测材料寿命和性能至关重要。
1. 橡胶材料的力学特性橡胶材料具有高度的弹性和可塑性,能够在较大的应变范围内发生可逆变形。
这种特性使得橡胶材料在工程设计中广泛应用于缓冲、密封、减振等领域。
橡胶材料的力学特性与其分子结构密切相关。
橡胶分子链上的交联点使得材料具有高度的可拉伸性和回弹性,同时也决定了材料的耐磨性和耐化学性。
此外,橡胶材料中的填料还会影响其力学性能,如增强材料可以增加材料的强度和刚度。
2. 橡胶材料的本构模型橡胶材料的力学行为通常可以由本构模型来描述。
本构模型是基于一些假设和实验数据,通过数学公式来表达材料的应力与应变的关系。
常见的橡胶材料本构模型有胶粘弹性本构模型和超弹性本构模型。
胶粘弹性本构模型主要用来描述橡胶材料在低频振动或大变形条件下的力学行为。
它通过组合弹性、粘性和黏弹性部分,可以较好地描述橡胶材料的非线性、时变行为。
常见的胶粘弹性本构模型有Maxwell模型和Burgers模型等。
超弹性本构模型主要用来描述橡胶材料在小应变范围内的力学行为。
它假设材料满足能量守恒和等效应力功率关系,通过超弹性函数来描述应力与应变之间的关系。
常见的超弹性本构模型有Mooney-Rivlin模型和Ogden模型等。
3. 橡胶材料本构模型在工程设计中的应用橡胶材料的本构模型在工程设计中有着重要的应用价值。
首先,本构模型可以用来预测橡胶材料的性能和行为。
通过对材料进行拉伸、压缩、剪切等实验,得到的实验数据可以用来拟合本构模型参数,从而预测材料在特定载荷下的应力和应变分布。
其次,橡胶材料的本构模型可以用于优化设计。
在工程设计中,橡胶材料通常需要满足一定的性能要求,如承载能力、耐磨性等。
通过建立合适的本构模型,并结合优化算法,可以得到最优的材料形状和结构,以满足设计要求。
减震用橡胶材料及其应用

减震用橡胶材料及其应用橡胶是一种高弹性、良好的阻尼特性和化学稳定性的材料,因此被广泛应用于减震领域。
减震橡胶材料主要用于降低震动传递和减小冲击荷载,从而保护结构和设备免受震动和冲击的破坏。
本文将介绍几种常见的减震橡胶材料及其应用。
1.橡胶弹簧橡胶弹簧是一种用于隔离振动和减震的弹簧,它由橡胶材料制成。
橡胶弹簧具有较高的垂直刚度和较低的水平刚度,可以有效减小垂直方向的振动传递。
橡胶弹簧广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域,用于减小振动和噪声。
2.橡胶隔振垫橡胶隔振垫是一种用于减震和隔振的橡胶制品。
它有多种形状和结构,如圆形、方形、长方形等。
橡胶隔振垫具有较好的减震效果和隔振性能,可广泛应用于建筑、机械设备、电力设备等领域,减小设备振动对周围环境的影响。
3.橡胶减振垫橡胶减振垫是一种用于减小冲击荷载和吸收能量的橡胶制品。
它具有较高的能量吸收能力和强度,可以有效防止冲击荷载传递到周围结构和设备上。
橡胶减振垫广泛应用于建筑、桥梁、交通工具等领域,用于减小冲击和震动对结构和设备的破坏。
4.橡胶阻尼器橡胶阻尼器是一种用于减震和能量吸收的橡胶制品。
它可以吸收和消散振动和冲击能量,减小结构和设备的振动幅度。
橡胶阻尼器广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域,用于保护结构和设备免受震动和冲击的损害。
总结:减震橡胶材料是一种用于减小震动和冲击荷载的材料,具有良好的弹性、阻尼特性和化学稳定性。
减震橡胶材料的应用包括橡胶弹簧、橡胶隔振垫、橡胶减振垫和橡胶阻尼器等。
这些材料广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域,用于减小振动和冲击对结构和设备的影响,并保护它们免受损坏。
橡胶材料的优异性能使其成为减震领域的理想选择。
橡胶材料有哪些

橡胶材料有哪些
橡胶材料是一类具有弹性的高分子材料,广泛应用于工业、农业、医疗、交通等领域。
下面将介绍一些常见的橡胶材料:
1. 天然橡胶:天然橡胶是从橡胶树中提取的,具有良好的弹性、耐磨和耐寒性能。
它被广泛应用于轮胎制造、橡胶管、橡胶板等。
2. 合成橡胶:合成橡胶是通过人工合成的高分子化合物,与天然橡胶性质相似,但性能可以根据需要进行调整。
常见的合成橡胶包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯橡胶等。
3. 硅橡胶:硅橡胶是一种由硅原子和氧原子构成的高分子化合物,具有耐高温、耐候性好的特点。
它被广泛应用于制造耐高温密封件、绝缘材料、食品级橡胶制品等。
4. 氟橡胶:氟橡胶是一种能够在高温、强腐蚀性介质环境下长期使用的材料。
它具有优异的耐油、耐酸碱、耐大气氧化等性能,广泛应用于制造高温密封件、化工管道、橡胶阀门等。
5. 氯丁橡胶:氯丁橡胶具有良好的耐油性能,适用于制造油封、密封圈等耐油密封件。
它还具有良好的抗臭氧、耐候和阻燃性能,被广泛应用于汽车制造、电器制造等各个领域。
6. 丁苯橡胶:丁苯橡胶是一种弹性良好、具有良好的抗老化性能的合成橡胶。
它广泛应用于制造胶带、胶管、橡胶制品等。
以上是一些常见的橡胶材料,每种橡胶材料都有独特的特点和适用范围,在不同的领域中发挥着重要作用。
橡胶的作用

橡胶的作用橡胶是一种重要的工业原料,广泛应用于各个领域。
以下是橡胶的几个主要作用:1. 轮胎制造:橡胶是轮胎的主要原料之一,占据着非常重要的地位。
橡胶制成的轮胎具有良好的弹性和耐磨性,能够满足汽车、自行车、摩托车等各种车辆的行驶需求,提高了交通工具的安全性和舒适性。
2. 工业密封材料:橡胶具有良好的弹性和耐腐蚀性,被广泛应用于各种工业密封材料的制造中。
例如,橡胶密封圈被广泛用于管道、阀门、泵等设备上,确保设备的密封性,防止泄漏。
此外,橡胶还可制成橡胶垫片、橡胶O型圈等密封材料,应用于各种机械装置中。
3. 橡胶制品:橡胶可以制成各种不同的橡胶制品,例如橡胶管、橡胶带、橡胶片等。
这些橡胶制品广泛应用于建筑、化工、冶金等行业中。
橡胶管用于输送液体或气体,橡胶带用于传动动力和运输物品,橡胶片用于制作垫片或隔震材料。
4. 粘合剂和胶粘剂:橡胶是一种优良的粘合剂和胶粘剂。
它可以作为胶水来粘合各种材料,例如木材、纸张、布料等,广泛应用于家居、办公、制鞋等领域。
此外,橡胶还可用于制作胶带、胶布等产品,具有很强的粘合力和黏性,方便使用。
5. 橡胶板:橡胶板具有优异的耐磨性、缓冲性和隔音性能,被广泛应用于地板、输送带、防震垫等领域。
橡胶板能够有效减震和隔音,提高人们的居住和工作环境的舒适性。
此外,橡胶板还可用于制作防滑垫、防护垫等产品,保护人们的安全。
综上所述,橡胶具有很多重要的作用,广泛应用于各个领域。
它不仅能够提高交通工具的安全性和舒适性,还能够保证设备的密封性,制造各种橡胶制品,作为粘合剂和胶粘剂粘合材料,以及制作橡胶板提高生活和工作环境的舒适性。
八类主要合成橡胶及应用量

八类主要合成橡胶及应用量
以下是八类主要合成橡胶及其应用量的介绍:
1. NR(天然橡胶):天然橡胶是从橡胶树的乳液中提取的,并且具有优异的弹性和抗撕裂性能。
它广泛用于汽车轮胎、橡胶管、胶鞋等领域。
2. SBR(丁苯橡胶):丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯的共聚物组成,具有良好的耐磨性和弹性。
它通常用于轮胎、橡胶制品、胶合板等产品中。
3. BR(丁腈橡胶):丁腈橡胶由丁二烯和丙烯腈的共聚物组成,具有优异的耐油性和耐燃性。
它常被用于汽车零部件、工业密封件以及防护手套等。
4. NBR(丁腈-丁二烯橡胶):NBR是丁腈橡胶与丁二烯橡胶的共混物,具有出色的油性能,因此广泛应用于汽车零部件、油封和石油管道等。
5. EPDM(乙丙橡胶):乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和非共聚二烯类单体共聚而成。
它具有优异的耐候性和抗老化性能,
广泛应用于建筑、汽车、电气绝缘和密封等领域。
6. IIR(异戊二烯橡胶):异戊二烯橡胶是一种高度反式的橡胶,具有出色的防渗透性和耐化学品性能。
它通常用于制造内胎、防震垫、密封件等。
7. CR(氯丁橡胶):氯丁橡胶是由氯丁二烯与丁二烯的共聚物组成,具有良好的耐候性和耐寒性。
它广泛应用于输送带、海洋橡胶制品和阻燃橡胶制品等领域。
8. FKM(氟橡胶):氟橡胶是由氟化碳原子与氢原子共聚而成,具有极高的耐高温和耐腐蚀性能。
它被广泛应用于航空航天、化工和汽车等领域。
这些合成橡胶在各个行业中起着重要的作用,满足了不同产品对橡胶材料的需求。
实际应用量会根据市场需求和特定行业的发展情况而有所变化。
橡胶日常用途有

橡胶日常用途有橡胶作为一种重要的工业原材料,具有众多的日常用途。
以下将详细介绍橡胶在不同领域中的应用。
1. 汽车行业:橡胶是汽车行业最重要的材料之一。
在汽车的轮胎制造中,橡胶是不可或缺的原材料。
橡胶轮胎能够提供良好的的抓地力和减震效果,能够适应各种路面的行驶条件。
此外,橡胶还被广泛用于汽车悬挂系统、密封件、导管、橡胶制动器等部件的制造。
2. 电子和电气设备工业:橡胶在电子和电气设备工业中也有广泛的应用。
橡胶被用于制造电线和电缆的绝缘层,以提供电气绝缘性能和防水性能。
同时,橡胶还被用于制造电子设备的密封垫片和防震垫片,以保护设备内部的电路和元器件。
此外,橡胶还被用于制造电子器件的触摸屏、键盘等部件。
3. 建筑和建材工业:橡胶在建筑和建材工业中的应用也十分广泛。
橡胶被用于制造建筑物的防水材料,如橡胶防水卷材和橡胶涂料。
这些材料具有良好的耐候性和防水性能,能够有效防止建筑物发生渗漏。
此外,橡胶还被用于制造建筑物的垫片、密封件和挡板等部件,以达到防水、隔音、防震等功能。
4. 医疗行业:橡胶在医疗行业中的应用也十分重要。
橡胶被用于制造医疗器械和医疗工具,如手套、输液管、注射器橡胶垫片等。
橡胶制成的医疗器械具有良好的弹性和耐腐蚀性,能够保护医护人员和病患的安全。
5. 家居用品:橡胶在家居用品中也有广泛的应用。
橡胶被用于制造软管、橡胶管、橡胶密封圈等家居用品的配件。
橡胶制成的软管和管道具有良好的柔韧性和耐用性,能够用于供水、排水、气体传输等领域。
此外,橡胶还被用于制造垫子、地垫、防滑垫等,以提供家具的稳定性和舒适性。
6. 运动器材:橡胶在运动器材中的应用也相当广泛。
橡胶被用于制造运动鞋的外底、球类运动器材的表面材料等。
橡胶制成的外底具有良好的抗磨性和抓地力,能够提供运动者良好的运动体验。
球类运动器材表面的橡胶涂层能够提供球的回弹性和旋转性能,提高运动的技术性能。
7. 塑胶制品:橡胶也是制造塑胶制品的重要原材料之一。
橡胶的种类及作用用途型号

橡胶的种类及作用用途型号橡胶是一种高分子聚合物材料,具有良好的弹性、耐磨、耐寒、耐酸碱等特性,广泛应用于工业、交通、建筑、医疗等领域。
下面是一些常见的橡胶种类及其作用用途型号。
1.天然橡胶(NR):天然橡胶是最原始的橡胶,具有优良的物理性能和化学稳定性。
主要用途有橡胶制品、轮胎、密封件、输送带等。
型号有SMR10、RSS3、TSR 等。
2.丁苯橡胶(BR):丁苯橡胶具有良好的弹性和抗撕裂性能,耐油溶剂和耐高温。
主要用于汽车轮胎、胶鞋、胶带、胶管等。
型号有SKD-2、SKD-20、DNBR等。
3.丁腈橡胶(NBR):丁腈橡胶具有耐油、耐溶剂、耐燃油的特性,广泛用于石油化工、航空航天、汽车工业等领域。
型号有N41、N42、N44等。
4.丁基橡胶(BR):丁基橡胶具有耐油、耐碱、耐热的特性,一般用于制造油封、密封圈、垫片、橡胶管等密封件。
型号有SK2128、SK2220、BR1242等。
5.乙丙橡胶(EPM/EPDM):乙丙橡胶具有良好的耐热、耐寒、耐臭氧和耐化学品的特性,用途广泛,包括汽车零部件、电缆绝缘层、密封条、防水卷材等。
型号有EP53、EP4117、EP6011等。
6.氯丁橡胶(CR):氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐气候老化的特性,广泛用于制造橡胶制品、胶带、导电胶等。
型号有CR244、CR320等。
7.泡沫橡胶(SBR):泡沫橡胶具有轻质、吸震、隔音、保温等特性,广泛用于制造静音垫、座垫、运动器材等。
型号有FSBR、XSBR等。
8.氟橡胶(FKM):氟橡胶具有卓越的耐高温、耐油和耐腐蚀性能,广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。
型号有FKM232、FKM244等。
9.硅橡胶(VMQ):硅橡胶具有耐高温、耐气候老化和耐电介质性能,主要用于制造密封件、食品级产品、电子产品等。
型号有VMQ40、VMQ60等。
10.氨纶橡胶(AU/EVM):氨纶橡胶具有高弹性、高耐磨性和低气散性能,广泛应用于制造轮胎、输送带、橡胶管等。
橡胶的特性和用途

橡胶的特性和用途橡胶是一种具有弹性的高分子材料,其主要成分是聚合物。
橡胶具有许多独特的特性,使其在众多领域中得到广泛应用。
首先,橡胶具有优异的弹性。
橡胶材料可以在受力后快速恢复到原始形状,这是由于其聚合物链的高度交联结构所致。
这种特性使橡胶在制作弹簧、密封件和缓冲器等应用中非常有用。
例如,橡胶弹簧可以用于减震器中,可以有效地吸收和分散冲击力,保护机械设备免受损坏。
橡胶密封件可以用于汽车制造,确保汽车的密封性,防止水和空气的泄漏。
其次,橡胶具有耐磨性和耐寒性。
橡胶制品可以在极端环境条件下(如高温、低温)保持其性能和形状不变。
因此,橡胶常用于制作轮胎、橡胶鞋和防水材料等。
轮胎是橡胶的最主要应用之一,其耐磨性可以使汽车在不同路况下行驶更加平稳和安全。
橡胶鞋则具有良好的防滑性能,可用于户外活动和特殊工作环境。
防水材料可以用于建筑、船舶和地下工程等领域,有效防止水分渗入。
此外,橡胶还具有良好的电绝缘性能。
这是由于橡胶分子结构中的不饱和键和非金属原子。
这种特性使得橡胶在电气工程和电子设备制造中得到广泛应用。
例如,橡胶绝缘线可以用于电缆制造,确保电力传输的安全和可靠性。
橡胶密封圈可用于电子设备中,防止外界杂质进入,保护电子元件。
此外,橡胶还具有优异的化学稳定性。
它能够在许多化学物质的作用下保持其性能和形状不变。
这使得橡胶成为管道、储罐和化学实验器具等领域的理想材料。
橡胶管道可以用于输送腐蚀性液体,如酸和碱。
橡胶储罐可以用于储存各种化学物质,如石油和化学药品。
此外,橡胶手套和实验衣可以用于化学实验室,保护人们免受危险物质的伤害。
除了以上提到的特性和用途之外,橡胶还有许多其他的特性和应用。
例如,橡胶是一个隔热材料,可以用于制作绝热材料和隔热器。
橡胶也是一种吸音材料,可以用于制造音响设备和隔音室。
此外,橡胶还可以用于制作运动器材,如乒乓球和篮球。
总的来说,橡胶具有优异的弹性、耐磨性、耐寒性、电绝缘性和化学稳定性等特性。
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橡胶密封材料及应用一、概述橡胶是一种在外力作用下能产生变形,外力取消后又可复原的高弹性材料,因此,是一种主要密封结构材料。
橡胶密封垫最早是由天然橡胶制造的,因其弹性高,组织致密、质地柔软,变形可逆,易剪切成各种形状而被广泛应用。
但其耐高温,耐矿物油及耐腐蚀性差,故不能作为某些特殊用途的密封材料。
近年来,合成橡胶的开发和生产弥补了天然橡胶的不足。
作密封制品使用的常有丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶及氟橡胶等。
二、天然橡胶(NR)天然橡胶是以异戊二烯为主体不饱和的天然高分子化合物。
硫化后的天然橡胶弹性高,机械强度大,耐弯曲,耐撕裂,耐冲击,抗透气性好,变形生热低,可用作减震制品和轮胎制品。
天然橡胶是非极性橡胶.耐某些极性溶剂,对碱和稀酸也有较好的耐蚀性,但不耐非极性溶剂,耐油性很差,也不耐浓的强酸的作用。
天然橡胶在氧和臭氧作用下易老化,故很少用天然橡胶作密封件。
三、合成橡胶1.聚异戊二烯橡胶(IR)聚异戊二烯橡胶是以异戊二稀为单体经溶液聚合而成的弹性体。
它具有良好的弹性,耐热性,耐磨性和化学稳定性以及良好的高温物理机械性能。
低温挠曲性优于天然橡胶,耐老化性能与天然橡胶近似,电性能,耐水性能优良,耐臭氧,耐温性能较好。
常用作填料密封材料。
2.顺丁橡胶(BR)顺丁橡胶是以丁二烯为原料聚合而成的一种通用合成橡胶。
高顺丁橡胶的弹性优于天然橡胶,丁苯橡胶,聚异戊二烯橡胶,乙丙橡胶,是制作密封制品的良好材料。
此外,高顺丁橡胶的低温性能也很好,玻璃化温度低至-105℃,是制作低寒地区密封制品的优良材料。
这种橡胶的耐磨性,耐曲挠性好,滞后损失和生热小,这对承受多次变形的密封制品具有重要意义。
该胶对浓碱溶液,稀盐酸,醇有较好的稳定性,但耐油性能不佳。
3.丁苯橡胶丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的共聚体,其耐热性,耐磨性,耐老化性能优于天然橡胶,耐低温、耐撕裂性能、回弹性不如天然橡胶。
由于其耐油性、耐汽油性能不良,故不宜作耐油密封制品。
但其对浓碱溶液,稀盐酸,乙醇及水则有较好的稳定性。
4.丁腈橡胶(NBR)丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈的共聚物,具有优异的耐油性能,在现有的胶种中,其耐油性仅次于聚硫橡胶,聚丙烯酸酯橡胶及氟橡胶,它还具有作为密封材料所需要的机械强度和耐磨性能,广泛用于各种动、静密封中。
丁腈橡胶与聚氯乙烯并用,可以进一步提高它的耐臭氧性,耐磨性,阻燃性。
与三元乙丙橡胶并用也可提高它的耐臭氧性及低温弯曲性能。
丁腈橡胶的耐油性及低温性能与丙烯腈含量有很大关系,选材时应加注意.5.氯丁橡胶氯丁橡胶是一种极性仅次于丁腈橡胶的自补强型弹性体,物理机械性能类似天然橡胶,耐老化性,耐化学腐蚀性优于天然橡胶,是通用橡胶中最好的一种。
耐油性能仅次于天然橡胶而优于其它通用橡胶。
除芳烃及氯化烃油类之外,在其它溶剂中都很稳定。
这种胶耐无机酸及碱的腐蚀。
且是难燃性橡胶。
6.乙丙橡胶(EPM,EPDM)乙丙橡胶是乙烯与丙烯的共聚物,耐臭氧、耐候性,耐热老化性能十分优异。
电绝缘性能、耐电晕性能十分突出。
特别对高压水蒸汽有优良的耐蚀性,因此,可作为高压水蒸汽装置的垫片。
乙丙橡胶对各种极性化学药品,乙醇、酮,酯以及酸碱,磷酸酯工作油也有较好的稳定性。
乙丙橡胶价格便宜,除用作耐化学药品,耐酸碱的密封制品外,还可用作窗户密封条,屋顶胶板等。
7.丁基橡胶(IIR)丁基胶是由异丁烯和异戊二烯共聚而成的。
最突出的特性是透气性小,是气密性最好的橡胶,可用于真空密封。
丁基橡胶耐候性,电性能,减震性能优异,耐臭氧性能比天然橡胶好10倍以上。
耐稀及中等浓度硫酸及硝酸的腐蚀,耐碱及极性溶剂,故适用于制作化工设备的衬里和密封。
但耐脂肪族溶剂性能较差。
丁基橡胶广泛用于制造耐热,耐老化,耐水的密封垫片,制造耐酸、耐碱,耐化学腐蚀的化工容器衬里,此外还用于密封动植物油、液氨的材料。
8.聚氨酯橡胶(AU)聚氨酯橡胶有聚酯型及聚醚型两种,具有宝贵的综合物理机械性能。
耐磨性能尤为突出,是丁苯橡胶的1~3倍,天然橡胶的4倍。
此外,抗撕裂、抗压、耐油、耐氧及臭氧性能也很好。
聚氨酯橡胶是密封制品的理想材料,对大多数溶剂的耐蚀性优于丁腈橡胶,但耐水性差,滞后损失大。
9.聚硫橡胶聚硫橡胶具有优异的耐溶剂性,耐大气,氧,臭氧及耐油性能良好,透气性低。
液态聚硫橡胶是目前应用广泛,密封性能优异的密封材料,还可作为电子工业的密封涂层和化工容器的衬里。
但耐热性一般,最高使用温度为130℃。
10.氯醇橡胶(CHR.CHC)氯醇橡胶是饱和的强极性橡胶,故具有良好的耐油、耐溶剂,耐热、耐臭氧性及气密性。
因此,可作为油压、水压密封制品及容器衬里,还可制造轴密封、阀杆密封制品。
11.丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶耐矿物油,耐高温,在各种油介质中其最高使用温度可达205℃,耐油性能仅次于氟橡胶,耐热性能介于通用橡胶与硅橡胶、氟橡胶之间,此外,还有良好的耐臭氧性,及气密性。
主要用于汽车工业活塞杆密封及变速箱密封以及回转轴密封,也可用于耐高温,耐臭氧,耐曲挠,耐日光老化、要求气密性的密封制品。
12.硅橡胶硅橡胶的使用温度范围宽(-100~+350℃),耐氧,臭氧老化,光老化及气候老化性能优异,电绝缘性好,透气性高,生理隋性和防霉性能突出,特种硅橡胶还具有耐油、耐辐射、耐燃烧性能。
硅橡胶的不足之处是强度低,耐酸碱性差,且价格高。
硅橡胶应用广泛,可制成各种型式的密封制品。
13.氟橡胶氟橡胶耐油及耐高温性能优良,可与硅橡胶媲美。
氟橡胶的最大特点是高度耐腐蚀,它对有机液体(如各种油类、燃料、溶剂,液压流体)、高浓度过氧化氢及其它强氧化剂的稳定性优于其它橡胶。
国产氟橡胶分两类,即23型及26型氟橡胶。
23型氟橡胶耐强氧化性酸比26型氟橡胶好,但耐芳香族溶剂、含氯有机溶剂,燃料油,液压油、脂类润滑油及沸水等较26型氟橡胶差。
氟橡胶耐臭氧及耐老化性突出,长期在臭氧及日光下工作不老化,不龟裂。
氟橡胶有极好的耐高真空性能,抗压缩变形性能较好,特别是26型氟橡胶,是制作密封圈,垫片类制品的良好橡胶材料。
23型氟橡胶主要用作耐酸碱、耐强氧化剂的密封件,而26型氟橡胶主要用于耐高温、耐油,耐高真空以及高温油中耐辐射的密封制品,如密封圈、垫、骨架油封等。
表1 各种橡胶物理机械性能四、橡胶密封制品1.橡胶密封制品的分类橡胶密封制品的种类繁多,按结构特征与密封件的形状则有油封,O形圈、各种断面密封圈、皮碗,皮圈,隔膜,阀垫,防尘罩、密封垫圈及门窗密封条。
近年来,还发展了橡胶复合材料密封件及取代嵌缝材料的橡胶腻子。
按使用状态可分为静密封,动密封及高真空密封用三种制品。
表3橡胶密封制品的分类2.橡胶密封件的设计原则橡胶密封件的密封,是依据密封件材料与被密封面间的接触应力及介质对接触面的湿润作用而实现的。
因此可对各种类型的橡胶密封件,提出一些共同的设计原则。
(1)密封件应能在被密封的两表面之间形成一定的接触面并发生变形,增大接触面积,保证一定的接触压力。
(2)必须在结构上采取措施,既能制造自密封效应所需要的摩擦条件,又需保证提高密封件的稳定性。
(3)密封件应选用高弹性橡胶,使其在工作过程中保持良好的接触,即使是低温,也能适应被密封表面微观形状的变化而实现密封。
(4)选择密封件及其材料时,必须考虑被密封介质与材料间的湿润性,对敞开式密封槽结构(静密封),被密封介质如能充分润湿接触面,可获得额外密封效果。
对封闭式密封槽结构则相反,被密封介质应对接触面没有湿润作用,这样不会因粘附增大摩擦力,从而为密封创造有利条件。
(5)设计密封结构时应避免产生局部应力及微观和宏观局部变形,对动密封结构,被密封表面要求光滑。
3.影响橡胶密封件密封性能的因素橡胶密封的实质,是以橡胶堵住两接触面的缝隙而实现密封,即接触面密封。
影响橡胶密封件密封性能的因素常有下述几个:(1)密封结构与接触面的形状密封结构型式有两大类,即静密封结构和动密封结构。
对于静密封则以加大结合压力,使接触面达到紧密密封,对于动密封,加大载荷会使初始接触面紧密接触,但由于运动摩擦力和在运转下两接触面的相对位移,会使接触条件发生变化,使初始密封性能破坏,故要求橡胶密封件变形后的,复原速度能适应接触面的变化,即运动面上的微观不平及时由橡胶密封件堵封。
橡胶密封件堵封接触面变化的速度,取决于橡胶种类的选择及胶料的配方设计。
被密封表面的状态,大致分为四种:光滑表面、凸棱表面、凹槽表面及凸棱凹槽混合表面。
对于静密封,增大接触面,为被密封介质造成难以通过的迷宫密封;而对动密封性能,密封件材料的永久变形要小,弹性要高,回弹能力要强。
(2)密封压力的影响橡胶密封件在一定压力范围内,外力增大,密封接触面积增加,密封件的稳定性和密封效果增强,故在允许的极限范围内可采用高弹性模量橡胶,以增强密封件的变形能力及提高密封体本身的稳定系数。
为防止受压密封件的位移,保持其稳定性,可在密封件受压的另一侧装一刚性止推件,使橡胶位于封闭空间内,各向受压均匀,提高密封效果。
介质压力在一定范围内有助于密封件自密封作用的产生,提高密封功效,故在选择橡胶密封件时,应考虑介质的压力。
(3)被密封介质的影响密封液体介质时,液体的粘度及对接触面的润湿程度是影响密封效果的重要因素。
被密封液体粘度越高,对微观沟道接触面堵流密封效果越好。
被密封液体对两接触面润湿程度良好,在它们之间就会形成较薄的液膜,起着胶粘层的作用,密封效果好,如润湿不充分,密封结构易发生泄漏而失去密封;被密封液体不湿润接触面,液体则不会渗入微观间隙,因而也无泄漏失密现象。
密封气体介质时,由于气体的渗透能力强,因此应尽量堵住被密封面上的一切微观间隙。
气体介质除通过接触面渗漏,还将通过密封材料本身进行扩散渗漏,特别是它在长期受压的使用条件下影响更大,必须予以注意。
(4)温度及使用时间的影响橡胶有一定的适用温度范围,高于极限温度会由于老化而丧失弹性,低于极限温度即玻璃化温度时,高弹性变形受到抑制,刚性增强,故超过使用温度范围,橡胶密封件会丧失其密封性能。
密封件在压力,温度、介质作用下,工作一定时间后,硫化胶自身老化,产生不可逆变形,密封性能遭到破坏,故静、动密封结构用橡胶密封件运行一段时间后要进行检查,发现失效应及时更换。
五、橡胶密封件的选材作为密封材料,必须具有一定的机械性能,且与被密封介质不相溶,鉴于此,橡胶密封件选材应考虑如下材料性能:1.抗拉强度弹性体的抗拉强度一般随温度升高而下降,故作为密封件必须考虑其最高使用温度范围及高温下的机械强度。
2.耐磨性能材料的耐磨性能是动密封件的重要性能,耐磨性能好,则密封效果好,使用寿命长,耐磨性能不好,则密封效果不好,使用寿命短。
3.永久变形密封件在外力作用下如产生永久变形,则密封效果不好或失去密封性能,故密封件材料的永久变形要小,弹性要高,回弹能力要强。