Trong nhiều ngành công nghiệp, các thành phần cao su đóng vai trò an toàn quan trọng trong các hoạt động hàng ngày.Đối với điều này, các thành phần cao su cần phải bền.Mặc dù trong nhiều trường hợp, các bộ phận cao su có nhiều cách bị hỏng trong quá trình sử dụng, nhưng mỏi cơ học có lẽ là cơ chế hỏng hóc phổ biến nhất, ảnh hưởng đến hầu hết các bộ phận liên quan đến cao su.Trong tương lai, chúng tôi cũng sẽ khám phá các giải pháp cho các cơ chế hỏng hóc khác, chẳng hạn như hao mòn và sứt mẻ, xói mòn hóa học, giãn nở và hỏng hóc không đàn hồi.
Khi nói đến mỏi cơ học, chúng ta quan tâm đến hiệu suất lâu dài và tuổi thọ của các bộ phận cao su chịu các chu kỳ tải và dỡ tải cơ học lặp đi lặp lại.Băng tải, băng tải đồng bộ, các thành phần lốp khác nhau, đế AV yêu cầu các chu kỳ cơ học lặp đi lặp lại khi làm việc.
Thách thức mà các nhà phát triển composite thường gặp phải là làm thế nào để kéo dài tuổi thọ mỏi của các bộ phận mà không ảnh hưởng đến hiệu suất khác hoặc làm thế nào để cải thiện hiệu suất động mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ của các bộ phận.May mắn thay, khi đối mặt với những thách thức như vậy, chúng tôi có một khuôn khổ khoa học phong phú và phát triển tốt để giải quyết chúng, cũng như một số hướng dẫn lựa chọn vật liệu cơ bản có thể giúp ích cho chúng tôi.
Chế độ kiểm soát biến dạng
Đầu tiên, chúng ta cần hiểu điều kiện chạy vòng lặp của thành phần.Biến dạng cao su có được kiểm soát bởi tải trọng tuần hoàn hoặc chuyển vị được áp dụng không?Điều này rất quan trọng vì nó giúp chúng tôi điều chỉnh độ cứng của tổ hợp để đảm bảo rằng khả năng lưu trữ được giảm thiểu trong trường hợp có thể xảy ra sự biến dạng tại đó các vết nứt.Ví dụ, dưới sự kiểm soát độ lệch, chúng ta có thể chọn một hợp chất mềm giúp giảm thiểu năng lượng được lưu trữ trong hợp chất khi bị lệch và ức chế sự lan rộng của vết nứt.Thay vào đó, đối với các tình huống kiểm soát tải trọng, chúng ta có thể làm cứng tổ hợp để giảm thiểu độ lệch của thành phần.
Lựa chọn cao su
Việc lựa chọn cao su phù hợp là quan trọng nhất đối với các đặc tính mỏi cơ học.Cao su tự nhiên là một lựa chọn tuyệt vời cho các hợp chất chống nứt và rách.Khả năng kết tinh dưới sức căng của nó dẫn đến việc tự động tăng cường đầu vết nứt.Cơ chế này ngăn ngừa và làm thụ động các vết nứt trong quá trình biến dạng giãn và không giãn theo chu kỳ.Tất nhiên, cao su tự nhiên không phù hợp cho mọi ứng dụng.Hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc điều kiện khắc nghiệt về mặt hóa học yêu cầu sử dụng cao su tổng hợp cụ thể.So với cao su tự nhiên, đặc tính kết tinh biến dạng của hầu hết cao su tổng hợp không nổi bật.Ngược lại, cao su tổng hợp hoàn toàn dựa vào các hoạt động tăng cường hạt để đạt được sự phát triển vết nứt và khả năng chống rách mong muốn
Lựa chọn chất gia cố
Các chất gia cố, chẳng hạn như muội than, đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định sự phát triển vết nứt và khả năng chống rách của các thành phần cao su.Điều quan trọng là chọn đúng loại tải trọng, diện tích bề mặt và lớp kết cấu của muội than.Muội than được chọn cần thể hiện các đặc tính phân tán tốt và tạp chất vật lý tối thiểu trong quá trình trộn phức tạp để đạt được sự cải thiện hơn nữa.Các yếu tố tương tự cần được xem xét khi lựa chọn các chế phẩm dạng hạt khác.Chất độn kết tụ và tạp chất nguyên liệu thô dẫn đến sự gia tăng kích thước và số lượng vết nứt của composite, cả hai đều có ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ mỏi.
