Trong nhiều ngành công nghiệp, các thành phần cao su đóng một vai trò an toàn quan trọng trong các hoạt động hàng ngày.Các thành phần cao su có nhiều cách để thất bại trong khi sử dụng, mệt mỏi cơ khí có lẽ là cơ chế thất bại phổ biến nhất, ảnh hưởng đến hầu hết các thành phần liên quan đến cao su.như mặc và chip, xói mòn hóa học, mở rộng và thất bại không đàn hồi.
Khi nói đến mệt mỏi cơ học, chúng tôi quan tâm đến hiệu suất và tuổi thọ lâu dài của các thành phần cao su chịu chu kỳ tải và dỡ cơ khí lặp đi lặp lại.băng chuyền đồng bộ, các thành phần lốp khác nhau, cơ sở AV đòi hỏi các chu kỳ cơ khí lặp đi lặp lại khi làm việc.
Mức độ mệt mỏi cơ học cao su bắt đầu với gãy đồng nhất (phương thức tiền thân của gãy) trong composites cao su.dẫn đến sự cố thảm khốc khi chu kỳ tải tiến triểnDựa trên cơ chế thất bại này, chúng ta cần xem xét hai khía cạnh, một là hạt nhân gãy (tức là sự đồng nhất của composite) và sức đề kháng lan truyền nứt mệt mỏi vốn có.
Lựa chọn cao su
Việc lựa chọn cao su phù hợp là quan trọng nhất cho hiệu suất mệt mỏi cơ học.Khả năng kết tinh của nó dưới áp lực dẫn đến tự động tăng cường đầu nứtCơ chế này ngăn ngừa và làm dịu vết nứt trong quá trình thư giãn và biến dạng không thư giãn.cao su tổng hợp đặc biệt được yêu cầu cho các hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc điều kiện hóa học khắc nghiệtSo với cao su tự nhiên, hiệu suất tinh thể hóa căng của hầu hết cao su tổng hợp không xuất sắc.cao su tổng hợp dựa hoàn toàn vào các hoạt động tăng cường hạt để đạt được sự lan rộng nứt và chống giật yêu cầu.
Lựa chọn các chất tăng cường
Các chất tăng cường như carbon black đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định sự lan rộng của vết nứt và khả năng chống xé của các thành phần cao su.diện tích bề mặt và lớp cấu trúc của carbon blackCác màu đen carbon được lựa chọn cần phải thể hiện khả năng phân tán tốt và các tạp chất vật lý tối thiểu trong quá trình trộn composite, để đạt được cải tiến hơn nữa.Các yếu tố tương tự cần được xem xét khi lựa chọn các công thức hạt khácCác chất chứa và tạp chất trong nguyên liệu thô có thể dẫn đến sự gia tăng kích thước và số lượng tiền chất nứt trong hợp chất, cả hai đều có thể có tác động tiêu cực đến tuổi thọ mệt mỏi.
Các đặc điểm của mệt mỏi cơ học
Trên thực tế, sự cố của các thành phần cao su hiếm khi phù hợp với thử nghiệm cao su nhanh chóng, rẻ tiền và rộng rãi, đó là một hiện tượng phổ biến trong ngành công nghiệp của chúng tôi.Các thử nghiệm tương đối đơn giản, chẳng hạn như thất bại kéo hoặc thử nghiệm nước mắt, không thể hiểu đầy đủ và thiết kế hiệu suất mệt mỏi của composites cao su.chúng tôi có thiết bị tiên tiến có thể nghiên cứu và giải thích cơ chế mệt mỏi cơ học, và liên kết chúng với tổng hợp cao su thực tế. loại thiết bị này bao gồm thiết bị phổ biến vết nứt mệt mỏi hiệu suất cao hoặc thử nghiệm hạt nhân vết nứt liên quan đến cơ học gãy,cũng như thiết bị thu nhỏ đẳng cấp thế giới.
Carbon đen trong cao su tự nhiên có thể làm giảm mức độ dịch chuyển cần thiết cho tinh thể hóa căng bằng cách tăng căng địa phương trong ma trận cao su.Điều này làm tăng khả năng tự củng cố cao su tự nhiênCarbon đen tích hợp các cơ chế tiêu thụ năng lượng dư thừa vào composites cao su,Đây cũng là một trong những lý do chính cho sự gia tăng độ bền giọt và khả năng chống nứt của cao su có thêm carbon đen so với cao su không có carbon đen.Để làm cho cao su nhồi để gãy,cần phải áp dụng lực bên ngoài nhiều hơn để bù đắp cho năng lượng tiêu thụ bởi carbon đen trong khu vực xử lý nhớt trước khi đạt đến mũi nứtĐiều này đặc biệt quan trọng đối với cao su vô hình.
