Öldrunarbilun og lífsspá fjölliða efna

Öldrunarbilun og lífsspá fjölliða efna
Við geymslu og notkun verða fjölliðaefni fyrir áhrifum af ýmsum umhverfisþáttum (svo sem útfjólubláu ljósi, hita, raka, ósoni, örverum osfrv.) Og vinnuskilyrðum (svo sem streitu, rafsviði, segulsviði, miðlum osfrv.) Niðurbrot ljóssúrefnis, varma niðurbrot, efnafræðilegt niðurbrot, líffræðilegt niðurbrot o.s.frv., leiða til hægfara hnignunar á ýmsum eiginleikum þar til eyðing. Þess vegna er mjög mikilvægt að rannsaka öldrunarbilun og lífsspá fjölliða efna. Ef gúmmíþéttiefni eru tekin sem dæmi, þá eru vörurnar úr því, svo sem þéttingar, O-hringir, bollar, olíuþéttingar, lokar o.s.frv., oft í lykilstöðum í vélbúnaði og eru um leið oft veikir. tengla íhluta eða samsetningar. Ef það missir þéttingarhæfni sína verður að taka það í sundur og skipta um það, annars getur verið að allri vörunni verði eytt.
Kjarni gúmmíöldrunar er krosstenging eða brot á sameindakeðjum úr gúmmíi, sem er að mestu leyti sjálfhvataoxunarkerfi. Gerð og samsetning gúmmíhrágúmmísins ákvarðar öldrunarstöðugleika vörunnar að miklu leyti. Til dæmis er hitaþol kísillgúmmí og flúorgúmmí betri en nítrílbútadíengúmmí (NBR); hitaþol herts nítrílbútadíengúmmí (HNBR) Því meiri mettun, því betri varmastöðugleiki; eftir því sem akrýlonítríl (AN) innihaldið eykst, eykst olíuþol og öldrunarþol NBR, en á sama tíma minnka þéttivirkni þess og lághitaþol. Gúmmívúlkunarkerfið, stöðugleikakerfið, fylliefni og mýkiefni munu öll hafa áhrif á öldrunareiginleika fylkisins. Fyrir kísillgúmmí eða pólýúretan gúmmí sem er auðvelt að vatnsrofna eða hefur ákveðna vatnssækni, mun raki flýta fyrir öldrun þess. Við notkun þurfa gúmmíþéttingarefni oft að þola ákveðna aflögun og komast í snertingu við olíumiðla. Þetta gerir öldrun efnisins ekki aðeins að hitaoxandi niðurbrotsferli, heldur einnig áhrifum olíumiðla og streitu.
Líftími gúmmísins er venjulega metinn með hröðuðu hitauppstreymi súrefnisöldrunarprófi, það er að flýta öldrunarprófi er framkvæmt við hærra hitastig og líftíma er spáð með því að framreikna mæliniðurstöðurnar yfir á notkunar (þjónustu) hitastig með Arrhenius formúlunni . Þetta krefst þess að vélbúnaðurinn sem leiðir til niðurbrots breytist ekki innan þess hitastigs sem verið er að rannsaka. Í flestum tilfellum hefur verið sannað að Arrhenius aðferðin eigi við, en margir vísindamenn hafa greint frá því að Non-Arrhenius hegðun við öldrun gúmmí eigi ekki alveg við. Til dæmis þegar Bernstein o.fl. rannsökuðu hraðari öldrun flúorsílikons, komust þeir að því að Arrhenius ferillinn fyrir slökunarhegðun þrýstispennu þess sveigði um 80 gráður, sem olli því að háhita- og lághitahlutar sýndu tvær virkjunarorku (73kJ·mól-1 og 29kJ ·mól-1). Reiknað út frá virkjunarorku lághitahlutans er líftíminn sem svarar til 50% afkastataps 17 ár, en líftíminn sem er beint framreiknaður frá virkjunarorku háhitahlutans er allt að 900 ár. Breyting, breyting og endurprentun af Jiayu Testing Network verður að gefa til kynna upprunann. Svo mikill munur gefur til kynna að raunveruleg öldrunarskilyrði séu frábrugðin hröðun öldrunar, sem leiðir til breytinga á öldrunarferlinu, eða breytingar á öldrunarferlinu á mismunandi hitastigi, sem gerir einfaldar framreikningsniðurstöður óáreiðanlegar. Hins vegar byrjar núverandi rannsóknarvinna að mestu leyti frá raunverulegum þörfum verkfræðiforrita, með áherslu á vélrænni eiginleika (svo sem styrk, hörku, varanleg samþjöppun, slökun á streitu, teygjanlegu batahraða osfrv.), varðandi öldrun gúmmísins við mismunandi aðstæður . Rannsóknir koma sjaldan við sögu, sem þýðir að lífsspá notar enn hraðari varma súrefnisöldrunaraðferðina. Töluverðar rannsóknareyður eru í áhrifum flókinna hita- og rakaskilyrða, streituáhrifa, miðlungsáhrifa o.fl. í gúmmíumhverfinu.
Meðan á hitauppstreymi oxunarferlinu stendur mun gúmmí mynda ýmsar oxunarafurðir, sem augljóslega dreifast í þykktarstefnu vörunnar, og þvertengingarþéttleiki þess mun einnig breytast. Eftir að hafa framkvæmt ítarlegar rannsóknir á varma súrefnisöldrunarhegðun og kerfi NBR í lofti og smurolíu, komst höfundur að því að öldrunarferli NBR í lofti má skipta í þrjú stig. Fyrsta stigið er aðallega flutningur aukefna (mýkingarefna, andoxunarefna osfrv.). Á öðru stigi eru oxunarviðbrögð og þvertengingarviðbrögð ríkjandi, sem kemur fram í aukningu á þvertengingargráðu og hörku, en teygjanlegt endurheimtarhraði minnkar. Á þriðja stigi seint varmaoxunaröldrunar getur alvarleg oxun jafnvel valdið því að sameindakeðjur slitni. Hins vegar, á þessum tíma, hefur teygjanleiki NBR nánast alveg glatast og það er ekki hægt að nota það sem þéttiefni. Í þessu ferli er breyting á andoxunarinnihaldi mjög mikilvægur vísir. Þegar innihald þess lækkar niður í mikilvægt gildi mun teygjanlegt endurheimtarhlutfall lækka verulega og hörku mun hækka verulega, sem veldur því að það tapar frammistöðu sinni. Þegar NBR er hitaaldrað í smurolíu, fyrst og fremst, vegna dreifingar smurolíu í gúmmíið, getur gúmmíið viðhaldið góðum seiglueiginleikum í langan tíma. Í öðru lagi, þó að smurolía hindri dreifingu súrefnis að vissu marki, er oxunarstig olíunnar hærra vegna aukinnar hreyfanleika gúmmísameindakeðjanna. Ef sama tegund af olíu er með mismunandi seigju, verður oxunarstigið í lágseigju olíunni hærra en í hárseigju olíunni. Í þriðja lagi veldur útdráttaráhrif smurolíu á aukefni að flæðishraða aukefna í gúmmíi er hraðari.
Þegar það er notað sem þéttiefni er gúmmí háð álagi og slakar á með tímanum. Gillen o.fl. frá Sandia National Laboratory rannsakað streituslökunarhegðun bútýlgúmmí með ákveðnu álagi við mismunandi hitastig og komst að því að streituslökunarhraði var verulega hraðað við álagsaðstæður.
Þegar gúmmíþéttiefni eru notuð í kraftmiklum þéttingar- og smuraðstæðum verður að hafa í huga núnings- og sliteiginleika gúmmísins. Núningsstuðull gúmmísins er sameiginlegt framlag vökva, viðloðun og aflögun. Viðloðun er tenging og eyðilegging á sameindastigi og minnkar með teygjanleikastuðul, fall af seigjuteygni. Hysteretic núning gúmmísins er orkufrekt ferli, samfara innri dempun, en eykst eftir því sem teygjustuðullinn minnkar. Slit er staðbundið tjón, afleiðing af niðurbroti krosstengda netsins í smærri sameindir. Ef það er skarpt yfirborð mun slit leiða til togbilunar; ef það er bareflt yfirborð mun það leiða til þreytubilunar. Mismunandi olíumiðlar hafa mismunandi áhrif á núnings- og sliteiginleika gúmmísins. Til dæmis rýrir estergrunnolía vélrænni eiginleika NBR alvarlegra en jarðolía og pólýólefín tilbúið olía (PAO).