Odaberite jezik 1. Uvod
Zbog svog visoka elastičnost, odlična vazdušna nepropusnost , i otpornost na razne medije, guma se široko koristi u sistemi za zaptivanje ulja i gasa za vazduhoplovstvo, avijacija , i pomorsko oružje.
Uz brzi razvoj Kineska nacionalna odbrambena industrija, komponente od vulkanizirane gume postali su sve važniji u vazduhoplovnu opremu, pomorska plovila , i dubokomorski inženjering.
Konkretno, ispod kompleksa morsko okruženje, gumeni zaptivni materijali mora izdržati visoka vlažnost, slani sprej , i mehaničko naprezanje istovremeno, postavljajući veće zahtjeve prema materijalu dugoročna stabilnost i vijek trajanja.
Trenutno, većina studija o starenje gume fokusirati se na termalno-oksidativno ponašanje starenja of vulkanizovana guma , uglavnom istražujući utjecaj temperature i kisika na njegova svojstva.
Međutim, u morsko okruženje , faktori kao što su uljni mediji, korozivnih gasova , i slani sprej koegzistiraju, što značajno utiče na performanse zaptivanja i vijek trajanja of komponente od vulkanizirane gume.
Nasuprot tome, dijelovi od nevulkanizirane gume (kao npr djelomično umreženi zaštitni jastučići, gumeni premazi , i privremene plombe koje se koriste na licu mjesta ) pokazuju lošiju otpornost na starenje zbog nedostatka stabilne umrežene mreže.
Ovi materijali su skloni omekšavanje površine, deformacija , i degradacija performansi pod morskom izloženošću.
2. Uzroci i posljedice starenja gume
Uzroci starenje gume mogu se podijeliti na intrinsic i ekstrinzično faktori:
Intrinzični faktori uključiti hemijski sastav of the polimerna struktura, molekularna konformacija, kristalnost, zapletanje lanca i cijepanje lanca ili oksidacija uvedena tokom obrade.
Ekstrinzični faktori uključiti kiseonik, ozona, temperaturu, vlažnost, slana magla, kalup , i ultraljubičasto zračenje u okruženju.
Za komponente od vulkanizirane gume , a trodimenzionalna umrežena struktura pruža dobro otpornost na stres i opuštanje i hemijsku stabilnost.
Međutim, produženo izlaganje morske sredine još uvijek može uzrokovati prekid veze unakrsne veze, površinsko pucanje , ili otvrdnjavanje.
Dijelovi od nevulkanizirane gume , s druge strane, nemaju tretman vulkanizacije. Njihova labavih molekularnih lanaca i veliki slobodni volumen učiniti ih podložnijim morski joni, oksidirajuća sredstva , i UV zračenje , što dovodi do ubrzanog starenja.
Promjene performansi uzrokovane starenjem uključuju:
Promjene u izgledu : površinsko stvrdnjavanje, pucanje, ljepljivost i promjena boje.
Fizička i hemijska degradacija : smanjenje u gustina, tvrdoća, zatezna čvrstoća, kompresijski set, viskoelastičnost , i električna svojstva.
Stoga, u praktičnim primjenama kao npr vazdušne uljne brtve, pomorski zaštitni jastučići , i dubokomorski zaptivni prstenovi , bitno je uspostaviti različite standardi evaluacije starenja za vulkanizirana i proizvodi od nevulkanizirane gume.
3. Testovi ubrzanog starenja i predviđanje radnog vijeka
U inženjerskoj praksi, gumeni proizvodi —posebno komponente od vulkanizirane gume —često imaju vijek trajanja preko deset godina.
Za simulaciju dugotrajne upotrebe, testovi ubrzanog starenja na visokim temperaturama su obično zaposleni.
Korišćene rane studije apsorpcija kiseonika kao indikator brzine starenja, kasnije evoluira u metode kao npr starenje u pećnici, kiseonik bomba, vazdušna bomba , i vještačko trošenje vremena testovi.
Danas se najčešće koristi pristup baziran na Arrhenius empirijski odnos i princip superpozicije vreme-temperatura , koji pretpostavlja da za svakih 10 °C porasta temperature, brzina reakcije dubl.
Međutim, u morske sredine , tradicionalno modeli za predviđanje ubrzanog starenja pokazuju odstupanja zbog:
drugačije reakcionih mehanizama na promjenjivim temperaturnim zonama,
migracija ili precipitacija antioksidansa,
evolucija morfologije polimera , i
ograničenja difuzije kiseonika vezano za debljinu uzorka.
Stoga, za komponente od vulkanizirane gume operirajući u uslovi pomorske službe , preporučljivo je smanjiti temperaturu ubrzanog starenja, produžiti trajanje testa ili razviti modeli višefaktorske sprege uključujući vlažnost, slani sprej , i mikrobna aktivnost poboljšati tačnost predviđanja životnog veka.
Za dijelovi od nevulkanizirane gume , zbog nepostojanja stabilne umrežene mreže, omekšavanje ili kvar javlja se brzo tokom ubrzanog starenja.
Dakle, tradicionalno Arrhenius-based ekstrapolacije su nepouzdane i samo kratkoročne procjene stabilnosti generalno se sprovode.
4. Simulacija morskog okruženja za ubrzano testiranje
S obzirom na složenost morsko okruženje , jednofaktorski testovi kao npr vlažnost – toplota, slani sprej , ili izlaganje plijesni ne može u potpunosti ponoviti stvarne uslove usluge.
U ovoj studiji, poboljšana vlaga-toplotni aparat za starenje je uposlen, zamjenjujući destilovanu vodu sa umjetna morska voda , i provođenje testova na 90 °C i 98% vlažnosti da simulira višefaktorsko ubrzano starenje.
Ova metoda povećava stopa starenja otprilike osmostruko , što omogućava brzu procjenu komponente od vulkanizirane gume ispod izloženost moru.
Eksperimentalni rezultati pružaju vrijedne smjernice za odabir zaptivni materijali in pomorska plovila, ronilačka oprema , i podmorski kablovi , a istovremeno pomaže u optimizaciji kratkoročna stabilnost of komponente od nevulkanizirane gume in zaštitne konstrukcijske primjene.
Zbog svog visoka elastičnost, odlična vazdušna nepropusnost , i otpornost na razne medije, guma se široko koristi u sistemi za zaptivanje ulja i gasa za vazduhoplovstvo, avijacija , i pomorsko oružje.
