纤维增强橡胶基密封材料的热氧老化损伤研究(Ⅰ)--热氧老化损伤模型

依据复合材料损伤理论和高分子材料老化理论,提出了纤维增强橡胶基密封材料的老化损伤概念,以老化损伤因子表征热氧老化对该密封材料的老化劣化特性.建立了老化损伤模型,通过试验研究,得到了老化损伤因子与老化温度和老化时间的关系式.研究结果表明:老化温度相同时,随着老化时间的延长,材料老化损伤因子增大,即材料劣化程度加剧;老化时间相同时,随着老化温度的升高,材料老化损伤因子增大,即材料劣化程度加剧.     

纤维增强橡胶基密封材料的热氧老化损伤研究（I）——热氧老化损伤模型

依据复合材料损伤理论和高分子材料老化理论,提出了纤维增强橡胶基密封材料的老化损伤概念,以老化损伤因子表征热氧老化对该密封材料的老化劣化特性。建立了老化损伤模型,通过试验研究,得到了老化损伤因子与老化温度和老化时间的关系式。研究结果表明:老化温度相同时,随着老化时间的延长,材料老化损伤因子增大,即材料劣化程度加剧;老化时间相同时,随着老化温度的升高,材料老化损伤因子增大,即材料劣化程度加剧。     

湿热老化对纤维增强树脂基复合材料性能的影响及其机理

总结了纤维增强树脂基复合材料湿热条件下的吸湿行为及影响吸湿的因素;综述了湿热老化对复合材料耐热性能和力学性能的影响,分析了其作用机理。多数树脂基复合材料吸湿的初期阶段符合费克定律,吸湿会造成树脂基体的塑化、水解,产生裂纹以及纤维/树脂基体界面破坏,从而降低材料的性能。最后对纤维增强树脂基复合材料湿热老化研究提出了几点建议。     

垫片密封连接综合应力加速寿命试验谱的研究

加速寿命试验是垫片密封连接系统寿命预测和可靠性评价的重要手段。以纤维增强橡胶基垫片——螺栓法兰连接系统为研究对象,分析了密封连接的故障模式;建立了系统故障树,并对其最小割集进行了定性分析;结合系统故障机理分析,确定了加速应力,制定了连接系统综合应力恒加速寿命试验谱;通过试验验证了该试验谱的可行性。     

膨体聚四氟乙烯覆盖层波形金属垫片在电厂消防水系统中的应用

随着核电厂运行时间的增长,消防水系统管道法兰因橡胶垫片老化问题,多次出现漏水缺陷,严重威胁消防管网所覆盖区域工艺系统的安全运行。针对橡胶垫片老化降级问题,垫片设计改进中综合考虑垫片密封可靠性、耐腐蚀性、使用寿命及安装方便性等因素,选用膨体聚四氟乙烯覆盖层波形金属垫片替代原有的橡胶垫片。厂家试验以及现场应用情况表明该类垫片性能稳定,满足消防水系统设计要求。通过采用膨体聚四氟乙烯覆盖层波形金属垫片,消除了消防管网法兰密封渗漏的缺陷隐患,为保持消防水系统的完整性和安全稳定运行提供了可靠保障。     

短纤维增强橡胶基密封复合材料细观结构参数及其界面力学行为研究

分别从试验与理论2个方面介绍了短纤维复合材料中纤维长径比和纤维取向两细观结构参数的测试与表征方法;并对该种复合材料界面力学行为的理论和试验研究方法进行了阐述.在此基础上对短纤维增强橡胶基密封复合材料方面的相关工作进行了初步探讨,为进一步深入研究短纤维增强橡胶基复合材料的性能评价与表征技术提供有益的参考.     

纤维表面处理对芳纶-预氧化丝混杂纤维增强NAFC材料耐温性能的影响

分别采用偶联剂、氧化剂和胶粘剂作为表面处理剂,以非石棉纤维增强橡胶基密封复合材料（NAFC）高温时效处理后的残余横向抗拉强度为指标,研究了不同的纤维表面方法对增强纤维与橡胶的结合度以及对NAFC材料高温性能的影响.试验结果和试样拉伸断面扫描电镜照片分析表明,采用RFL乳液作为芳纶-预氧化丝混杂纤维增强NAFC材料的纤维表面处理剂,对提高材料的高温性能具有较好的效果.     

芳纶表面处理对纤维增强橡胶基复合密封材料性能的影响

采用横向抗拉强度作为表征芳纶纤维增强橡胶基密封材料中纤维与橡胶粘结强度的指标,通过材料横向拉伸试样断口的形貌分析,探讨了不同的粘合体系和纤维表面处理工艺对芳纶纤维与橡胶结合度的影响。结果表明：用RFL乳液处理过的芳纶纤维增强橡胶基复合密封材料的性能最佳。     

胶乳抄取无石棉混杂纤维增强缠绕垫片的性能

利用纤维混杂效应,选用合适的多种无机纤维和有机纤维,制备了新型混杂纤维增强无石棉密封纸,并制得相应的无石棉缠绕垫片;进行了垫片的压缩回弹性能及密封性能试验.结果表明:垫片压缩率受纤维种类和含量的影响较大,纤维含量增加,压缩率减小,回弹率增大;研制的胶乳抄取无石棉纸制得的缠绕垫片的压缩回弹性能及密封性能达到了石棉缠绕垫片的要求,可以替代石棉填充缠绕垫片.     

纳米改性对短纤维橡胶基密封复合材料性能的影响

以碳纤维、短玻纤为增强纤维,采用压延成张工艺制备纳米CaCO3填充改性橡胶基密封复合材料(NAFC材料),以材料的横向抗拉强度、压缩回弹率和应力松弛率为评价指标,试验研究了纳米填充改性对NAFC材料性能的影响.结果表明,纳米填充改性可有效增强纤维、橡胶基体间的界面结合度,使材料的强度、耐温性能以及密封综合性能得到明显的提高,同时,对改善材料加工工艺性也有较好的作用.     

压缩无石棉密封垫片密封性能的试验研究

本文对几种压缩无石棉密封垫片的密封性能进行了较系统的试验研究，结果表明无石棉密封垫片的整体密封性能尚难与传统压缩石棉橡胶垫片媲美，但国产无石棉密封垫片的密封性能已可与进口垫片相比较。     

静态热老化对锂-钙基润滑脂胶体性能的影响

利用离心分油试验机、油浴滴点测定仪和酸碱滴定仪分别考察了静态热老化对锂-钙基润滑脂胶体性能的影响.研究发现,随热老化时间延长,锂-钙基润滑脂的离心分油率和滴点都逐渐减小,酸值逐渐增加.通过扫描电镜分析发现影响锂-钙基础脂胶体结构稳定性的关键因素是皂纤维之间的作用力,热老化后,纤维间的连接作用力减弱,纤维变得松散,甚至部分有断链的迹象,造成部分游离油转变为毛细管油和膨化油,分油率降低.同时,皂纤维对基础油的束缚减弱,滴点下降.     

特种纤维增强复合密封材料的研究

特种纤维增强复合密封材料为非石棉纤维增强橡胶密封材料，具有高的机械强度、良好的压缩回弹性、优良的密封性能和耐油、耐水等特性。研制成功的无石棉密封垫片材料达到美国ＡｒｍｓｔｒｏｎｇＣｏ．同类产品技术水平，用该材料夹衬金属齿板制成的复合垫片密封材料，性能...     

改性玄武岩纤维增强橡胶基摩擦材料的摩擦学性能

采用热压成型工艺制备改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料,考察其力学性能和摩擦学性能,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对摩擦表面和磨料粉尘进行表征。结果表明,与憎水剂和硅烷偶联剂改性玄武岩短纤维及硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强复合材料相比,由于玄武岩纤维碎片的参与,聚醋酸乙烯酯和硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料的摩擦表面上形成了完整且稳定的摩擦膜,这有助于稳定摩擦因数以及降低磨损率,因此表现为具有更好的摩擦学性能。     

基于流固耦合的橡胶O形圈老化对密封性能的影响研究

橡胶O形圈在高温受压的环境下易发生老化并产生泄漏,而最大接触压力和永久压缩变形不足以判定密封系统的密封性能。为了更加精准研究橡胶O形圈在高温受压情况下的老化对密封性能的影响,通过实验获取橡胶O形圈老化后的泄漏率和性能数据,构建有限元仿真模型,获取不同老化时间下的密封面接触压力,结合流固耦合模型计算出理论泄漏率。通过对比不同老化时间后的橡胶O形圈的实验泄漏率和密封面接触压力评估其密封性能。对比数值模型得到的结果和实验结果,发现理论模型与实际情况一致性较好,验证了该理论模型可为橡胶O形圈的老化行为分析、预测提供指导。     

芳纶-预氧化丝混杂纤维增强橡胶基密封复合材料的配方设计及优化

选择橡胶粘结剂、增强纤维、增容组分作为试验因素,以芳纶-预氧化丝混杂纤维增强橡胶基密封复合材料（NAFC）高温时效处理后的残余横向抗拉强度为指标,采用3分量有下界约束的混料回归设计法对NAFC材料的配方进行了优选,得到了模压制备工艺下混杂纤维增强NAFC材料的最优配方。并对该材料的应力松弛率、压缩回弹率、泄漏率和耐油性等基本性能进行了测试,其基本性能达到了中国国家标准的要求,且部分指标已接近或超过了国外知名企业同类产品的水平。     

抄取无石棉密封垫片的制备及分析

利用纤维混杂效应,综合有机和无机纤维的优点,选用合适的多种无机纤维和有机纤维,制备出达到一定使用要求,具有较好性价比的无石棉密封垫片,获得了工业化生产的基本工艺和材料配比,并对所研制的无石棉密封垫片进行了对比分析。结果表明,采用胶乳抄取工艺,利用不含石棉成分的无机纤维与有机纤维混杂增强橡胶粘接剂制备的新型密封垫片,达到了国外同类产品的性能指标,形成了具有我国特色的无石棉密封材料。     

工业机器人电缆护套热老化的研究

工业机器人的电缆在长时间工作中,会由于老化而导致机械性能不足,影响机器人的正常工作.通过热老化实验,在同一温度下对氯化聚乙烯橡胶进行加速老化,并进行拉伸试验,选择断裂拉伸力和断裂伸长率为依据,对氯化聚乙烯橡胶老化后的机械性能进行研究.结果表明,随着老化时间的增加,CPE断裂拉伸力和伸长率都是随老化时间的延长,呈现先下降...     

非石棉纤维橡胶垫片失效分析

一台废热锅炉人孔用非石棉纤维橡胶垫片服役一年多后发生泄漏。通过现场调查和新旧垫片性能对比试验,并在扫描电镜下观察分析了垫片基体和纤维材料的微观组织,发现垫片失效主要是由其内部的增强纤维材料在高温蒸汽下水解、粉化导致强度明显下降而引起的。     

多壁碳纳米管增强无石棉垫片耐老化性能

为了提高无石棉垫片的耐老化性能，在无石棉垫片配方中添加一定含量经羟基化改性后的多壁碳纳米管（MWCNTs-OH），通过抄取法制备无石棉垫片试样。通过人工老化试验，测试老化前后垫片的压缩率、回弹率及拉伸强度性能，探讨羟基化多壁碳纳米管对无石棉垫片耐老化性能的影响。结果表明：在无石棉垫片配方中加入羟基化多壁碳纳米管可降低垫片试样老化前后的压缩率、回弹率及拉伸强度的变化量；随羟基化多壁碳纳米管质量分数的增大，垫片老化前后各性能变化先降低后增大，当羟基化多壁碳纳米管质量分数为1.2%时，对无石棉垫片的耐老化性提升最明显，且对力学性能有增强作用。