橡膠密封材料油介質(zhì)老化特性及壽命評(píng)估方法研究.pdf

1、橡膠材料廣泛應(yīng)用于密封領(lǐng)域,密封件工作在各種環(huán)境中,其中有些橡膠密封材料工作于油介質(zhì)環(huán)境中,比如飛機(jī)油箱密封圈、軸承油封等。這些密封材料受到油介質(zhì)和溫度的作用,很容易發(fā)生溶脹和老化,老化后性能就會(huì)降低甚至喪失,最終會(huì)導(dǎo)致密封失效,因此本文就針對(duì)橡膠密封材料在油介質(zhì)下的老化行為進(jìn)行了研究。
　　本文首先對(duì)長(zhǎng)方形、啞鈴型和圓柱形橡膠試樣進(jìn)行了293K、333K、353K、373K四個(gè)溫度下的油介質(zhì)老化試驗(yàn),然后對(duì)老化后試樣進(jìn)行了宏觀形

2、貌觀察;繼而對(duì)試樣進(jìn)行了硬度、尺寸、質(zhì)量等指標(biāo)的測(cè)量,發(fā)現(xiàn)由于油介質(zhì)對(duì)橡膠的溶脹和抽出作用,橡膠的硬度呈不同程度的下降,長(zhǎng)度和寬度則大幅增加,質(zhì)量增大,這些指標(biāo)在不同老化溫度和老化時(shí)間下差別很大;對(duì)圓柱形試樣進(jìn)行了壓縮永久變形試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不同溫度下橡膠的壓縮永久變形變化規(guī)律不同,總體上呈增大的趨勢(shì);而后對(duì)橡膠試樣進(jìn)行了拉伸性能測(cè)試,分別考察了拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、定伸應(yīng)力、拉伸模量等性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)在老化一段時(shí)間之后,這些性能都有所下降,

3、但是下降程度各不相同,主要和溫度和老化時(shí)間有關(guān);最后對(duì)材料進(jìn)行了DMA和DSC測(cè)試,考察了其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化,發(fā)現(xiàn)老化后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。同時(shí)還使用掃描電子顯微鏡對(duì)老化后試樣的斷面形貌進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)老化后斷面變得光滑。
　　最后使用拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率作為性能指標(biāo)進(jìn)行了壽命預(yù)測(cè),通過(guò)計(jì)算得到使用標(biāo)準(zhǔn)方法預(yù)測(cè)的橡膠貯存壽命為0.79年和4.22年,而變活化能方法計(jì)算結(jié)果為40.5天和35.5天,通過(guò)與常溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,證實(shí)了