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【集团消息】住友橡胶下耐久性橡胶材料手艺获打破-3136d.com

公布工夫:2019-02-25 14:22:18

近期,住友橡胶产业株式会社(以下简称“住友橡胶”)公布了一项其取莱布尼茨高分子研究所(德国•德累斯顿)※配合探究的一项科研成果。该项结果查清楚明了之前人类所未知的橡胶份子内部一种被称为“void”孔洞(橡胶碎裂的泉源)的征象从其发生到终究致使橡胶份子碎裂的道理。基于那一研究成果,住友橡胶等候可以或许开辟出比以往产物更具耐磨性的橡胶材料,同时也希冀着可以或许开辟出“机能更耐久”的下机能轮胎产物。

 

※该研究所成立于1948年,最后是纺织厂的纤维研究所。现在是德国最大的高分子材料研究所之一,正在取天下重要的研讨团队停止结合研讨。

 

跟着汽车产业情况的日趋转变,住友橡胶此前曾提出了“Smart Tyre Concept”(即:智能轮胎理念)的轮胎技术开发新概念,以实现轮胎“更高的平安机能”和“更优秀的环保机能”。该项研究成果恰好对其“智能轮胎”开辟理念的偏向之一即轮胎“机能耐久手艺”的推动起到了重要作用。

 

橡胶生效是轮胎泛起磨损的诱因之一,而橡胶的生效被以为是橡胶内部的份子断裂和微观层面“孔洞”所引发的橡胶碎裂逐步增加而致使,但人类一向出能查明“孔洞”发生的根本原因。正在那一配景下,住友橡胶最先视察合成橡胶中“孔洞”发生的机理。2015年,住友橡胶充裕应用新型材料开辟手艺“ADVANCED 4D NANO DESIGN(4D立异纳米级设想)”手艺,经由过程模仿份子层面的构造,明白了“孔洞”发生的缘由,并研讨出了抑止“孔洞”发生的手艺。这项研讨是基于两种差别的实行所展开,现在曾经能够间接观察到合成橡胶内部结构的转变和份子活动的机制,那使得经由过程掌握橡胶的弹性进而开辟出下耐久性的质料成为能够。

 

实行1.经由过程CT扫描剖析橡胶试验品的受力、变形量和体积转变

 

■ 实行要领:

把圆片形合成橡胶试验品夹正在一样外形的金属板中央,并将其流动正在金属板上,经由过程用垂直于金属板偏向的力去拉伸橡胶试验品去视察其发作形变时的受力取体积转变的干系。同时,经由过程橡胶试验品的CT去视察橡胶内部“孔洞”的构成状况。 

■  效果

若是合成橡胶试验品正在遭到垂直于金属板方向上的拉伸力时,凭据橡胶本身的特性,橡胶试验品会背垂直于受力的偏向膨胀。但是,因为试验品是被粘贴流动正在金属板上,以是受力时却又没法自行膨胀,效果以致橡胶收缩,进而能够使我们经由过程CT间接观察到橡胶内部及其“孔洞”构成的历程。

别的,经由过程这项实行我们也发明“孔洞”构成的情况也是有差别的,尤其是含有添补质料(比方二氧化硅、炭黑)的合成橡胶,其橡胶生效是由添补质料聚合物之间构成的“孔洞”所引发的;而关于不露添补质料的合成橡胶,其橡胶生效则是由橡胶份子挪动时所构成的“孔洞”所致使。

 

《合成橡胶的拉伸应力应变(变形量)曲线》

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经由过程研讨含有添补质料的合成橡胶取不露添补质料的合成橡胶的拉伸应力、体积应变及应变之间的干系,我们发明,不论是可含有添补质料,跟着合成橡胶的应变增大,其体积应变也会随之显着增添。由此可以看出,因为束缚应变,橡胶内部发生了孔洞。

 

《含有添补质料(二氧化硅和炭黑)的合成橡胶“孔洞”构成的视察》

 

含有添补质料的合成橡胶,其“孔洞”正在聚合物之间发生,而这些“孔洞”互相衔接在一起致使了橡胶份子的碎裂。而跟着添补质料补强感化的加强,会抑止“孔洞”继承变大。

 

<经由过程CT视察橡胶的碎裂>

《不露添补质料的合成橡胶“孔洞”构成的视察》

 

不含有添补质料的合成橡胶,因为橡胶份子的挪动发生了“孔洞”,“孔洞”络续增添、增大终究激发了橡胶碎裂。

 

<经由过程CT视察橡胶的碎裂>

实行2.经由过程X射线小角散射法确认橡胶断裂的特性

 

■  实行要领

将带有凹口的片状合成橡胶试验品沿程度偏向拉伸,用X射线小角散射法视察凹口极点处橡胶内部“孔洞”的构成和增大状况。

■  效果

经由过程运用X射线小角散射法对片状合成橡胶试验品凹口处橡胶密度转变的观察,我们发明凹口极点处的橡胶密度要低于间隔该极点较近其他部位,那注解凹口极点处的橡胶内部发生了许多“孔洞”。由此能够判定出,当正在程度方向上拉伸橡胶试验品时,凹口极点处也即橡胶被扯破的局部泛起了“孔洞”,并且该“孔洞”取橡胶生效有直接关系。

住友橡胶期望可以或许借助这项研究成果开辟出比以往越发耐用的橡胶。以后,住友橡胶也将继承加速质料开辟的速度,竖立“机能耐久”的橡胶手艺,为实现“Smart Tyre Concept(智能轮胎理念)”而不懈努力。

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