1. الأنواع الرئيسية وخصائص المكونات المطاطية التخميد
يمكن تصنيف مكونات المطاط التخميد وفقًا لأنواع المواد والأشكال الهيكلية وسيناريوهات التطبيق. الأنواع المختلفة من المنتجات لها اختلافات كبيرة في التخميد ، والقدرة على التكيف البيئي ، وعمر الخدمة.
1. التصنيف حسب نوع المادة
مكونات التخميد المستندة إلى المطاط الطبيعي (NR)
صفات: مرونة عالية ، خصائص ميكانيكية ديناميكية ممتازة ، ومعامل التخفيف المعتدل (TAN Δ) في نطاق 0. 1 - 0. 3.
التطبيقات: شائع الاستخدام في سيناريوهات الاهتزاز منخفض التردد ، مثل حوامل محرك السيارات.
القيود: ضعف مقاومة درجة الحرارة العالية ومقاومة الشيخوخة. عادة ما تكون درجة حرارة الخدمة طويلة الأجل أقل من 80 درجة.
مكونات التخميد القائمة على بوتيل (IIR)
صفات: يمنح التباطؤ العالي للسلسلة الجزيئية مع أداء التخميد الممتاز (يمكن أن تصل TAN Δ فوق 0. 5) ، ولديه مقاومة الأوزون القوية ومقاومة التآكل الكيميائي.
التطبيقات: صدمة - منصات امتصاص لمركبات النقل بالسكك الحديدية ، وبناء محامل العزل.
القيود: قوة ميكانيكية منخفضة ، ويجب تحسينها عن طريق ملء وتعزيز.
النتريل - مكونات التخميد القائمة على البوتدين (NBR)
صفات: مقاومة زيت ممتازة ، مناسبة للبيئات الزيتية ، وأداء التخفيف المعتدل (Tan ≈ ≈ 0. 2 - 0. 4).
التطبيقات: مكونات الختم والامتصاص للمعدات الهيدروليكية.
القيود: هشاشة درجة الحرارة المنخفضة واضحة ، ويحتاج إلى إضافة ملدنات للتحسين.
مكونات التخميد المستندة إلى السيليكون (VMQ)
صفات: نطاق مقاومة درجة الحرارة الواسعة ({{0}} الدرجة) ، أداء التخميد المستقر ، ولكن tan منخفض نسبيا (0. 05 - 0. 2).
التطبيقات: امتصاص الصدمات في بيئات درجات الحرارة العالية في الفضاء.
القيود: التكلفة العالية ، ويجب دمجها مع الحشو لتعزيز أداء التخميد.
مكونات التخميد القائمة على البولي يوريثان (PU)
صفات: سعة الحمل عالية الحمل ، ومقاومة ارتداء جيدة ، ومجموعة واسعة من معاملات التخميد (0. 1 - 0. 6).
التطبيقات: كتل عازلة للآلات الثقيلة ، عزل الاهتزاز للأدوات الدقيقة.
القيود: ضعف المقاومة للحرارة - و - شيخوخة الرطوبة ، وهي عرضة للتحلل المائي.
2. التصنيف بالشكل الهيكلي
مكونات التخميد من نوع الضغط
صفات: أنها تبدد الطاقة من خلال تشوه الضغط المحوري ، ولها بنية بسيطة ، وقدرة عالية الحمل.
المنتجات النموذجية: بناء محامل العزل ، ووسادات امتصاص الصدمة الجسر.
قص مكونات التخميد
صفات: أنها تمتص الطاقة عن طريق تشوه القص ، ولديها استجابة ديناميكية حساسة ، وهي مناسبة لقمع الاهتزازات عالية التردد.
المنتجات النموذجية: البطانات التعليق السيارات ، قواعد امتصاص الصدمات الحركية.
مكونات التخميد المركب - النوع
صفات: فهي تجمع بين هياكل الضغط والعار ، ولديها أداء شامل ممتاز ، ولكن تعقيد التصميم العالي.
المنتجات النموذجية: امتصاصات الصدمات لعروض القطار عالية السرعة ، أنظمة معايرة الاهتزاز لأدوات الآلة الدقيقة.
3. التصنيف حسب حقل التطبيق
مجال السيارات: تتطلب حوامل المحرك ، وشماعات العادم ، وبطبات الهيكل ، مقاومة التعب والأداء في نطاق درجة حرارة واسعة.
مجال البناء: تحتاج محامل العزل والمخمدات إلى تلبية متطلبات الحمل عالية الحمل ولديها عمر خدمة طويل (أكثر من 50 عامًا).
المعدات الصناعية: صدمة - منصات امتصاص للمضخات والصمامات ، وكتل عازلة لآلات اللكم ، مع التركيز على مقاومة الزيت ومقاومة التأثير.
الثاني. تصميم صيغة مكونات المطاط التخميد
تصميم الصيغة هو الرابط الأساسي لتحقيق التوازن في أداء التخميد والقوة الميكانيكية والقدرة على التكيف البيئي. من الضروري النظر بشكل شامل في التأثيرات التآزرية لمواد المصفوفة وأنظمة التعبئة وأنظمة الفلكنة والإضافات الوظيفية.
1. اختيار مواد المصفوفة
اختيار المطاط الرئيسي:
سيناريوهات تخميد عالية: من الأفضل تحديد IIR أو NBR مع محتوى عالي من الأكريلونيتريل.
متطلبات درجة الحرارة الواسعة: يتم استخدام المطاط السيليكون أو المطاط الفلورو (FKM).
حلول التكلفة منخفضة: يتم استخدام NR مع المطاط المستصلحة (عادة ما تكون النسبة أقل من أو تساوي 30 ٪).
تقنيات المزج:
NR/BR مزج: إنه يحسن مرونة درجة الحرارة المنخفضة ويستخدم للمعدات في المناطق الباردة.
IIR/EPDM مزج: إنه يوازن بين الأداء ومقاومة الشيخوخة.
2. تصميم نظام التعبئة
تعزيز الحشو:
الكربون الأسود (N550 ، N660): إنه يحسن القوة الميكانيكية ، لكن الاستخدام المفرط سيقلل من التخميد (عادة ما يكون كمية الملء أقل من أو تساوي 60 phr).
السيليكا (Sio₂): إنه يعزز القوة ويزيد من TAN Δ في نفس الوقت ، وخاصة مناسبة لأنظمة المطاط السيليكون (الجرعة هي 20 - 40 pHR).
مواد حشو وظيفية:
الجرافيت/ألياف الكربون: أنه يحسن الموصلية الحرارة ويمنع تراكم الحرارة.
ميكا مسحوق/فيرميكوليت: إنه يمنع انتشار الموجات الصوتية ويعزز تأثير العزل الصوتي.
3. تحسين نظام الفلكنة
نظام الكبريت الفلكنة:
المواد المعمول بها: NR ، SBR.
صفات: صليب عالي - ربط الكثافة ، ولكن ضعف مقاومة الحرارة. من الضروري إضافة مثبط Scorch CTP.
نظام الفلكي بيروكسيد:
المواد المعمول بها: IIR ، EPDM ، مطاط السيليكون.
صفات: مقاومة عالية درجة الحرارة ، مجموعة ضغط منخفضة ، ولكن يجب التحكم في جرعة DCP (1 - 3 pHR).
نظام الراتنج الفلكنة:
المواد المعمول بها: iir.
صفات: شبكة الارتباط الصليب أكثر اتساقًا ، والأداء الديناميكي مستقر ، لكن التكلفة مرتفعة نسبيًا.
4. الملدنات والمضافات الوظيفية
الملدنات:
استرات (DOP ، DOS): أنها تعمل على تحسين أداء درجة الحرارة المنخفضة لـ NBR ، والجرعة أقل من أو تساوي 20 PHR.
زيت البارافين: يتم استخدامه لـ IIR لتقليل لزوجة موني وتجنب الهجرة.
المعدلات التخميد:
الفينولات المعوقة (مثل AO - 60): أنها تزيد من تان من خلال الاحتكاك الجزيئي - السلسلة.
الطين/montmorillonite العضوي: أنها تزيد من فقدان الاحتكاك البيني.
أنظمة الحماية:
مضادات الأكسدة (RD ، 4020): أنها تأخير الحرارية - الشيخوخة المؤكسدة.
مضادات الأوزون (6PPD): يتم استخدامها للسيناريوهات الخارجية.
5. تأثير معلمات العملية
عملية الخلط: مواد التغذية على مراحل لمنع الحارقة. يتم التحكم في درجة حرارة الخلاط الداخلي عند درجة 110 - 130.
شروط الفلكنة: يتطلب IIR الفلكنة طويلة المدى (160 درجة × 30 دقيقة) ، ويستخدم المطاط السيليكون اثنين من المرحلة الفلكنة (200 درجة × 4 ساعات).
ثالثا. اتجاهات التنمية المستقبلية
حماية البيئة: تطوير المطاط الحيوي (مثل مطاط الهندباء) والصيغ بدون زيوت عطرية.
أداء مرتفع: باستخدام مواد الحشو النانوية (مثل الأنابيب النانوية الكربونية) ومواد التخميد الذكية (المطاطية المغناطيسية).
تصميم متكامل: باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحقيق صب المتكامل للهياكل المعقدة.
يجب أن يكون تصميم مكونات المطاط التخميد تطبيقًا - سيناريو - موجه ، ويمكن تحقيق توازن الأداء من خلال اختيار المواد ، وتحسين الصيغة ، والابتكار الهيكلي. في المستقبل ، مع اختراق المواد الجديدة وتطبيق تكنولوجيا التصنيع الذكية ، ستلعب مكونات المطاط التخميد دورًا رئيسيًا في مجموعة واسعة من الحقول.
