水声换能器用 透声橡胶通用技术条件

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用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特

关键词:橡胶 ;透声;声学换能器;水下;老化
第一 章 月 U罱
橡胶 应用 于 工程领 域 的记录 可 以追溯 到 l 9 世
倍,这就使其具备数倍的弹性变形 能力。基于这 些特性 ,橡胶被广泛应用 于工程领域 。橡胶件能
够根 据 应用 领 域 的不 同被 设计 成不 同硬度 。在 桥
纪中期。 橡胶应用的春天始于 1 8 5 0 年, 用于货运 马车。 更引人瞩 目的应用是在 1 8 8 9 年, 在墨尔本 , 制成 1 2 m m 橡胶块,用作铁路桥梁支座。直到今 天,最原始的天然橡胶 ( N R )仍 旧发挥着作用。 技术装备更新换代带来的驱动和环保 问题促使橡
应 力 应 变测 试 被广 泛应 用 于橡 胶 工业 。这些 测试 的 目的是确 定 液体 浸 泡对 老化 的影响 ,确保
所有 的助 剂 按 比例 加入 ,确 定硫化 速 率 以及 最佳
松 比 v作 为一 个常 数 , 关联 着 这种 减少上 的关 系 ;
C h a n g e i n wi d t h p e r u n i t o f wi d t h
D_ 。 _ - - _ _ _ _ i - - _ - _ _ - ・ 。 _ _ _ ・ - _ ‘ _ _ _ - ・ - _ - __ __ _ _ _ - - - _ - _ _ 一
梁领域,橡胶应用于例如桥梁支座、减震部件, 在 口岸驳船系统中,使用橡胶的柔性连接件 ,提
供缓冲连接等等。橡胶在水下声学系统 中扮演重
要的角色。例如透声窗,声学挡板封装材料,吸 声减震。在大多数水下应用领域 ,橡胶件被广泛 应用于密封材料 、阻尼、环境保护材料 、电绝缘 等 。易于加工的特性使得橡胶件更加广泛的应用

船舶电气标准汇总

船舶电气标准汇总

船舶电气标准汇总船舶电气标准包括CB 319-76、CB/T 336-2002、CB/T338-1999、CB 358-64、CB 373-85、CB 374-65、CB 375-65、CB 376-65、CB 377-65、CB 381-65、CB 382-65、CB 383-65、CB 384-77、CB 386-65、CB 390-76、CB 394-88、CB 511-86、CB 512-86、CB 513-86、CB 517-76、CB 518-66、CB/T 520-1999、CB/T 521-1999、CB 535-66、CB 536-66、CB 644-92、CB 645-88、CB/T 728-2000、CB 730-77、CB 739-68、CB/T 755-1996、CB/T 756-1999、CB 764-91、CB 768-79、CB 771-69、CB 805-88、CB 863-76、CB/T 876-93、CB 894-80、CB 904-88和CB/T 957-95.这些标准涉及到船舶电气设备的多个方面,如电气电铃、警钟和鸣音器、船用轻型三杆分度仪、船用电气号灯类型、参数和主要尺寸、岸电箱、电气箱铰链、电气箱锁、电气箱搭攀、电气箱脚、进线托线板、进线封口板、防水式穿线管、配电板扶手支架、联锁开关插座、弹簧减震器、冷压电线电缆接头、ML1型射频电缆连接器、天线引入套管、MZ1型转接插座、灯光信号断续器、潜水航行灯、门开关、莫氏灯电键、接收天线互换器、发射天线互换器、船用旋转视窗、星球仪、船舶起动用铅酸蓄电池、YDZ-24直流电笛、手提蓄电池灯、船用表号器、柄式开关、船用接线盒、开关、插座安装板、软汇流条、耐压电缆填料函、船用无线电通信设备附件通用技术条件、雾航气笛自动控制器、船用通信闪光信号灯、升降天线、船舶电子设备用低频变压器通用技术条件和水声设备用低压直流稳压电源技术条件。

聚氨酯-脲——水声换能器及水听器用新型透声密封材料

聚氨酯-脲——水声换能器及水听器用新型透声密封材料
化学结构 说 明它 能用 作优 良的换 能器密封 材料 。
大 部分软 性 弹性体 材料 如 NU WC X 一 聚 氨 P1
酯都 会 在温 度 下 降时变 硬 变脆 。材料 从 柔软 状 态 向脆 硬状 态 转变 ( 反之 亦 然 ) 的温 度 称 为玻 璃化
转 变 温度 ,是这 类 聚合 物 的重 要性 能 之 一 。玻璃
作 的 NU 一 品几乎 透 明 ,只 有 一点琥 珀 WC XP 1样 色 的痕 迹 ,但 是 如用 老化 的或密 封 不 良的硫 化 剂 制作 的 话 ,外观 就 比较黑 。N W CXP 1的邵 尔 A U . 硬度 为 7  ̄ 度 。 05 硫化 后 的 N UWC XP 1的密度 为 一
NU CXP 1聚氨酯 。NU W . WC X 一 是 一种双 组分 P 1 的聚 氨 酯. 弹性 体 ,可 以在室 温或 加热 下硫 化 。 脲 “ 树脂 ” 成分 是两 种 V rn l 聚 醚多元 醇 的混合 oao 物 ( 氏化学 公 司 ) 陶 ,平 均 分量 为 1 0 gmo。混 5 0/ l 合 时将分 子量 为 10 0 0和 2 0 0 0的聚醚 多 元醇混 合 , 得到 的混 合物 与稍微 过量 的异 氰酸 甲苯酯 ( D ; TI
聚 醚 , 因此 ,应 具有 耐 吸水 性 。在 海 军所 用 的材
应 被 归类 为聚 氨酯 . 弹性 体 ,而不是 聚氨 酯 ,但 脲 本文 中仍作 为聚氨 酯来 讨 论 。 完 全硫化 的 NU WC XP 1聚氨 酯 是一种 柔 软 一
料 中,对 于聚 氨 酯密 封胶 最 大允 许 吸水 量 是 多少 尚无 统一 标准 或 正式 标 准 ,因 为实 际使 用 条件 不 可 预测 。橡 胶 类 密封 胶 的文 献 中 曾有一 些数 值 ,

水声透声橡胶的研究和应用

水声透声橡胶的研究和应用

究 在 国外 已 得到 了 极大 的进 展
我 所 于 七十 年 代以 来 也 开 展 了新 助 剂 的 研 制 工 作
它 们 的性 能 用 途
,
本文 着重
,
介 绍 本所 合 成的 比 较 成熟 的 一 些 新型 助 剂
及 兄 弟厂 所 的 鉴 定 效 果
并对
,
其 胶 料 的 作 用机 理作 以 介绍

大 大 减少 劳动 强 度
节省 动 力 消 耗
,
还 能提 高

耐 疲 劳 性能
,
,
研制 的 增 塑 剂 类 有 双
缩二 乙 二 醇 醋

,

,
二 缩三 乙 二 醇醋
,
简称

,

,
, ,


简称
,
其 增塑 效果
耐 寒 性 能相 当 于 癸 二 酸二 丁 醋
,
而 癸二 酸 二 丁 醋 不 仅原

原 料 来源于 农 付 产品 和 进 口
,
,
同 时 对 橡 胶 制 品 的要 求 也 越来
,
这 就 必须 不 断 提 高橡胶工 业 的生 产 效率
,
,
降低 成 本

不断 发 展 新 胶 种 新助 剂
,

以 提高
胶 料 的 物理 机 械 性能
化 学 性能
,
,
提 高 和改 善制 品 的 加 工 工 艺 性 能
,
因 而 橡 胶 新 型 助 剂 的研
特 种 橡 胶 制 品

Байду номын сангаас
水声透 声橡 胶 的研 究 和应 用

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十六)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十六)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十六)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)第四章 老化的研究本章简要介绍了有关橡胶中与老化相关的降解现象的理论和实验研究,并特别提及了所关注的功能特性,例如吸水率,透水率,静态机械性能,动态机械性能和电性能。

4.1 老化现象聚合物材料的性能随时间而变化。

高分子材料在热、大气氧化、光、机械应力和其他环境因素的作用下老化。

这些过程伴随着化学和物理结构的变化导致其性能的恶化。

聚合物材料的实际使用需要了解其在使用环境下的长期行为。

为了获得这样的知识,有必要研究材料的加速老化,通过跟踪由于热、热氧化或其他过程的性质变化。

通过对加速老化实验结果的外推,估计其使用寿命[1-2]。

制备耐老化高分子复合材料具有重要的现实意义。

在实际使用条件下,在外部因素的共同作用下,必须保证聚合物材料的长期耐久性和使用性能。

预测高分子材料的使用寿命是一个复杂的、多因素多变量的问题,涉及到几个未知数。

这种预测的本质在于在一定条件下对成品的检验结果进行推断。

对使用寿命的预测应考虑到老化过程在外推区间可能发生的变化,并开发出将加速试验结果外推到持续变化的实际运行环境的方法。

使用寿命的预测实际上是对性能达到适当性能的变化率的预测。

分子中的双键在促进橡胶硫化的同时,也使橡胶容易氧化降解。

含大量不饱和双键橡胶,如NR、SBR,比含少量不饱双键橡胶,如丁基橡胶和三元乙丙橡胶,更容易氧化降解或受到臭氧侵蚀。

橡胶氧化降解的基本机理现在已经很清楚了。

通过基于模型物质的研究,已经确定攻击开始于链中的一个亚甲基碳原子。

一个氢原子被抽离,一个氧化反应链被启动(在氧的存在下),如果不加抑制,它就会扩散:1、RH→R*+H2、R*+O2→ROO*3、ROO*+RH→ROOH+R*4、ROOH→RO*+OH*5、RO*+RH→ROH+R*6、OH*+RH•→R*+H2O原始的自由基经过了一个反应循环,形成降解的橡胶(ROH)和三个新的自由基(R*)。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特

人注 目特 殊性 能 ,也做 了研 究 。这些 橡 胶是 :
1 、溴化 丁基橡 胶 2 、丁苯 橡胶 3 、丁腈橡 胶 4 、天 然橡 胶 在 下面 的部 分 ,这 些橡 胶 在 目前 用 于包 覆 材 料 的性 能表 现也 给 出 了一 个简 要 的介 绍 。 2 . 2 . 1 氯丁 橡胶
称 。这 是一 种在 水 下应 用 f } I 深 受偏 爱 的材 料 。它 对 在 上 文 中讨 论 的性能 , 具有 错 的综合 性 能 。
氯 丁橡 胶 主要 组成 为 ( 8 8  ̄ 9 2 % )反 式. 1 ,4 . 氯基
2 . 丁基单位。聚丁二烯结构式如图 2 . 1 所示
常推荐使用红丹 ( P b 3 O 4 ) 。… 个典型的氯丁胶配
方 可 以件表 2 . 1
表2 . 1氯丁橡胶基 本配方
填充物的选择对得到恰当的氯丁配方组合是
非常 重要 的。通 常 ,所有 号 的炭 黑所 发 挥 的补
槽 法炭 黑和 炉 法炭 黑能 得 到最 好 的补强 性能 ,达
结性 ,对 静 态 力学 的 良好 承 受力 以及 良好 的动 态 力学 性 能 ,在 这些 方 面 ,氯 丁橡 胶性 能 远 超其 它
胶种 。
除 了氯 丁橡 胶 ,对另 外 几种 聚 合物 ,因 为 引
不 同于软 塑 性材 料 ,是 软 中带 硬 的材 料 。它 们 并
不 适 合于 它 们应 用 的领 域 。它 们 的粘 弹特 性 必 须 经 过配 方拓 展 。可行 方 案有 很 多种 。 为 了让 生胶 获得 满 意 的性 能 加入 的各种 化 学


顺式的 l , 4占比 7 ~ 1 2 %,1 , 2大约 1 . 5 %。 氯 丁 橡 胶 中的烯 丙基 氯有助 于硫 化…。l 1 j 于在 1 , 4位 双 键 上 的氯 原予 带来 的负 电极 性 ,使 得 氯 丁橡 胶 对 耐 臭 氧 ,氧化 以及天 侯性 不 足 。不 过它 的耐 天 候 性还 足优于 其它 种类 的丁 二烯橡 胶 ,比如 S B R或 者 NR, 但 是还 足需 要加 入抗 老化 剂 以得 到更好 的 耐 用 性 能 。这 种 聚合 物具 备 天 生的 耐燃 性 。 因为 其 备 规整 的 结构 ,氯 丁橡 胶 其备 自结 晶性 能 ,特

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(九)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(九)

‐ 34 ‐用于水下电子声学换能器技术透声材料的 橡胶配件的研究及其老化特性(九)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)3.6.3不同类型炭黑在硫化反应中的影响对不同类型炭黑FEF 、SRF 和GPF 在硫化反应中的影响进行研究。

详细结果在表3.7中列出。

表3.7含有不同类型的炉法炭黑的氯丁橡胶的硫化动力学样品 焦烧时间 (ts 2)最小硫化时间 (tc90)最小最小扭矩 ML (lb.in )最大扭矩 ML (lb.in )12.5红丹+30FEF 2.5 35 116212.5红丹/30SRF 3 32.5 10.5 56 12.5红丹/GPF303 35 10 58结果显示,从最大扭矩值和焦烧时间可以看出,加入FEF 炭黑交联度最高。

加入SRF 炭黑和GPF 炭黑在较短硫化时间就得到中间水平的最大扭矩。

图3.38为()∞-E E t /1ln 与时间曲线图,给出了不同类型炭黑对硫化反应的影响图3.38含有不同类型炉法炭黑(30pphr)的对硫化反应影响的()∞-E E t /1ln与时间曲线图图中清晰的显示出了,在每种含有12.5pphr 的红丹样品中加入不同类型炭黑后的反应速率。

FEF对k值的提高非常大。

添加FEF那组的值为0.1403min-1,而同样的,添加GPF的那组是0.087 min-1。

最低的为添加SRF,仅为0.071 min-1。

3.6.4在加入不同含量的红丹的氯丁橡胶中,炉法炭黑对硫化反应的影响加入不同含量红丹的样品,分别添加30pphr 的FEF炭黑,使用R.100流变仪对其硫化反应进行研究。

结果列于表3.8。

可以清晰看到,加入炭黑后,扭矩值上升。

NDR和ODR结果之间的差异,如3.6章节所描述,解释为因为MDR的导热速率更好而引起的差异。

表3.8添加30pphr的FEF和不同含量红丹的氯丁橡胶,通过R-100得到的硫化参数样品焦烧时间(ts2)最小硫化时间(tc90)最小最小扭矩ML(lb.in)最大扭矩ML(lb.in)5红丹+30FEF 3 35 11 58 10红丹+30FEF 2 33 13.8 7012.5红丹+30FEF 2.5 35 11 6215红丹+30FEF 2.5 30 10.5 62 20红丹+30FEF 2 28.5 10 633.6.5对比研究氧化锌与红丹对氯丁橡胶物理性能的影响为了拓宽目前的研究范围,分别对添加氧化锌和红丹后,物理性能,机械性能和电气性能做对比研究。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十五)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十五)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十五)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)样品为并用胶料,丁苯橡胶和天然橡胶比例为70:30。

配方中和样品C一样添加70份GPF。

并用胶料的动态力学性能与样品C相比,衰减更低。

材料的弹性模量要比配方D更低。

表3.29给出了配方E~H的音速和衰减。

如同预期,硬度更高的F的音速也更高。

两个样品添加了同等份数的不同类型的炭黑GPF和FEF,更低的炭黑颗粒尺寸带来了更高的音速和衰减。

表3.29样品E~H的音速和衰减样品f(Hz)音速(c)αλ(奈陪)α(奈陪/m)E 50010005000103.47111.8123.170.58-0.902.82-36.52F 50010005000157.66165.4190.60.850.590.932.75.632.06G 50010005000122.3127.48144.910.921.01.303.7597.8645.19H 500100050007000157.6162174.31770.5440.5710.680.7111.733.5319.528‐ 29 ‐表3.30比重和静态力学性能样品比重(Sp.g)硬度(邵氏A)拉伸强度(MPa)扯断伸长率(%)A B C D E F G H 1.351.341.331.251.271.381.31.3680706976657170731.358.7611.4610.818.38.218.69.47301374275240543441465280表3.30给出了样品静态力学性能,比如比重的数据。

配方D表现出了最低的比重和最低的伸长。

硫化橡胶样品200%模量的值最大(8.7MPa)。

虽然配方C的扯断伸长率最大(11.46),但是200%模量值只有7.9MPa。

配方D作为用来生产吸声障板材料非常具有吸引力,其具备更接近水的比重,更高的模量,更低的力学阻尼因数常量(0.2)和衰减(αλ=0.6奈陪)。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十八)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十八)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十八)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)图4.4水对氯丁橡胶渗透的阿伦尼乌斯图在图4.4中,我们测量了渗水时对应的重量损失,并绘制成不同温度下的时间函数。

使用公式1.21从曲线的斜率(图4.4)计算渗透率。

本案例中橡胶的Ep值为43.56kJ/mol。

通过对样品厚度和覆盖面积的已知关系,可以估算出透过薄片的水。

4.2老化对性能和寿命预测的影响4.2.1极限伸长采用时间-温度叠加技术进行寿命预测。

所选性能为极限拉伸伸长。

选择该特性是基于该特性对老化过程的敏感性。

表3.8给出了与上一节相同‐ 33 ‐的研究样本。

5个样品中的每一种硫化橡胶材料都完全浸泡在盐水中(3.5%的氯化钠溶液)。

样品置于精确度±1℃的恒温烘箱中,分别设定23℃,40℃,52℃,70℃。

然后将样品分别按照ASTM-D-412方法测试拉伸强度和极限拉伸(扯断伸长率)。

使用测试老化后样品同样的测试方法测试样品的初始性能(E0)。

图4.5显示了在指定的老化温度下的标准化极限伸长率与时间的关系图(标准化伸长率为E/E0,其中E0为初始伸长率)。

图4.5极限伸长的衰减表4.4不同老化条件下的原始数据老化周期(小时)残留性能23℃ 40℃ 50℃ 70℃3.14 1 1 1 15.56 - 0.988 0.983 0.8976.06 - - 0.9490.8516.46 0.954 0.953 0.909 0.8288 0.897 0.835 0.766 0.6848.25 0.886 - 0.743 0.6558.51 0.874 0.782 0.709 0.563每个数据点代表五个样本的平均结果。

由实验数据点产生最佳拟合的回归模型。

计算出这些模型3个等级的残留性能(E t/E0=0.75,0.50,0.25,)的时间。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十七)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十七)

橡塑资源利用‐ 36 ‐用于水下电子声学换能器技术透声材料的 橡胶配件的研究及其老化特性(十七)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)由图4.1可以看出,曲线的早期部分(10天)相对于时间的平方根是线性的。

根据Shen 和Springer 关系式(公式l.20),通过曲线θ、试样厚度h 和平衡吸水率m s 的斜率估算扩散系数。

计算得出的ln (D )与绝对温度的倒数关系如图4.2所示。

图4.2 扩散系数的阿伦尼乌斯图该图表明扩散过程符合阿伦尼乌斯类型关系(公式4.14)。

这便于从加速试验中估计扩散系数。

因此,可以从阿伦尼乌斯外推法得到预期工作温度下的扩散系数。

根据在使用温度下的扩散系数的知识,可以计算出水扩散的前沿进入任何已知的橡胶封装深度所需的时间。

因此,对于表3.8所示的化合物,在参考温度为27℃时,水扩散的锋线到达1mm 深度所需的时间约为15年。

渗透率是液体/蒸汽或气体通过弹性体或层压板的容易程度的一种度量。

这是一个吸收和扩散的过程。

液体将溶解到弹性体中,并且溶解的材料通过薄膜扩散到发生蒸发的另一面。

渗透率的定义是流体在稳定状态下,在一个单位立方体的相对面之间,受到单位压差和控制温度时的流用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十七)‐ 37 ‐速。

渗透是聚合物吸水的一个重要方面。

在水下传感器中,对渗透特性的定量估算是很重要的。

在弹性体的许多应用中,相容性是一个重要的考虑因素。

例如包装应用,衬里材料,内胎,充气船和至关重要的水下电声换能器的应用。

测定水蒸气透过率的最常用方法是ISO2528中描述的碟形法。

该方法包括使用被测材料制成薄盘,密封包含无水氯化钙的圆盘,圆盘的边缘彻底的密封。

将所述碟形组件放置在温度和湿度可控的柜中,并每隔一段时间称重一次,以测量通过所述测试件传递的水蒸气的数量。

使用公式[4.16]。

(完整版)水声换能器的基础知识

(完整版)水声换能器的基础知识

水声换能器基础知识地球表面积的71%是海洋,海洋里蕴藏着丰富的生物和矿物质资源,是人类今后生存和发展的第二个空间。

而声纳这一水下探测设备则是人类开发海洋的重要帮手,更是海军和民用航海事业不可缺少的组成部分。

声纳设备的功能,就是收听水下有用信号并把它转变为电信号以供视听;或者自身产生一个电信号再转变为声信号在水介质中传播,遇到目标后反射回来再进行接收,转变为电信号供收听或观察,由此来判断被测物体的方位和距离。

在这个水下电声信号的转换过程中,关键设备就是水声换能器或是换能器阵。

1. 水声换能器的应用目前,水声换能器已经普遍地应用到工业、农业、国防、交通和医疗等许多领域。

这里仅介绍几种在水下探测方面的应用:(1)在测深方面的应用:为保证航行安全,无论是军舰或是民船都要安装测深声纳;专门的航道检测船只都配备精度高、功能齐全的测深仪。

根据测深深度的不同,测深换能器的频率和功率也相差甚远。

以频率范围在10kHz~200kHz的较多,功率从数瓦到数十千瓦不等,其中,高频小功率用于内河或浅海,低频大功率用于远洋、大深度。

对这类换能器的要求是波束稳定、主波束尖锐。

(2)在定位和测距方面的应用:测量航船对地的航行速度,大多采用多普勒声纳,利用四个性能相同的换能器分别排列与龙骨相垂直的左右舷方向上。

一般工作频率在100kHz~500kHz。

(3)在海洋考察和海底地层勘探方面的应用:海底地质调查主要采用低频大孔径声纳。

拖曳式声纳是当今装在活动载体上最大尺寸的声学基阵,作用距离也最远。

水中成像方面,通常采用高频旁视声纳,在船底左右舷对称地沿龙骨平行方向装两个直线基阵,各自向海底发射扇形指向性声束,然后接收来自海底的反射波,由于海底凹凸不平反射波强度有别,在显示图像上就会出现亮度不同的图像,因为工作频率较高,声信号衰减较快,作用距离不远,现在试验的频率范围为数十千赫到500千赫。

2. 水声换能器的分类换能器按照不同的机电能量转换原理可以分为电动式、电磁式、磁致伸缩式、静电式、压电式和电致伸缩式等。

第二章水声换能器及水声测量

第二章水声换能器及水声测量

(2) 参数 ①水听器接收灵敏度 ②水听器的指向性 ③水听器的电阻抗 ④动态范围
①水听器接收灵敏度
• 水听器自由场电压灵敏度:
水听器在平面自由声场中输出端的开路电 压与声场中放入水听器之前存在于水听器 声中心位置处自由场声压的比值。
MP
=
eOC Pf
,单位V
μPa
·水听器声压灵敏度:
水听器输出端的开路电压与作用于水听 器接收面上的实际声压的比值。
连接前置放大器。
(4)国内外典型水听器介绍
• ①国内: • ●RHS、RHC和RHA系列 • ②国外: • ●8100系列
(5)使用与维护:
①合理选择水听器. ②标准水听器每年应经计量部门检定一次。 ③检查水听器的绝缘电阻时,试验电压不小于100v。
④注意存放环境。 ⑤用完后妥善保管 ⑥水听器的压电元件电容值不可低于水听器连接电缆本身 的电容值。所以选用低分布电容电缆。
稳定性
• 时间稳定性:
每年校准一次,其变化应在校准准确度以内。
• 温度稳定性:
• 在0~400C温度范围内,灵敏度变化应小于0.04 dB/ 0C。 在0~400C温度范围内,灵敏度变化应小于0.05 dB/ 0C。
• 静压稳定性:
0~4MPa工作静压范围内,灵敏度变化应小于0.3 dB/MPa 0~4MPa工作静压范围内,灵敏度变化应小于0.4 dB/MPa
(1)电串漏信号:
电或电磁的信号,经非声学途径传播,是发射 与接收系统直接 电耦合所至,可能是接地线不 妥当或水听器屏蔽不好。
(2)直达信号:
经声传播时间延迟后到达,由于电子设备和换 能器滤波特性,致使直达脉冲信号形状产生畸变。
(3)反射信号:
由于各种反射途径均比直达声程远,因此各种 反射波均在直达声后面出现。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十九)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十九)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(十九)Velayudhan balakrishna pillai孙新 编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)4.2.2压缩应力松弛压缩应力松弛技术是橡胶材料寿命预测方法中的一个新兴领域。

除抗冲击和振动支架材料外,该技术还特别适用于密封件和垫圈。

该技术非常重要,因为设备的工作条件与测量的性能之间存在直接的关联。

约束条件下样品的机械应力的松弛是一项测试,可以为发生的物理和化学变化提供有价值的见解。

氧化引起的交联导致橡胶的模量增加和硬化,降低其作为密封件的性能。

对于应用于深水的弹性密封,材料要经受极端温度和静水压力的变化。

在这种情况下,橡胶承受相当大的机械应力松弛。

弹性体与刚性表面界面处的残余应力对密封有效性至关重要。

松弛范围是弹性体的模量和所施加的应变的函数。

检测压缩应力松弛,并测量模量随时间、温度和环境的变化。

估算密封的长期压缩应力对于确保密封效率很重要。

选择压缩应力松弛行为作为寿命控制的参数,以估算弹性密封件的寿命。

该技术在第3.9.6节中讨论丁腈橡胶硫化中应用。

确定在40℃、70℃和100℃下的密封力,表4.7给出了相关密封力随温度和时间的函数。

密封力按ISO3384方法测量。

在图4.8中,标绘出了标准化的密封力与老化时间的关系。

由上面的图估算密封力保持80%所需的时间,时间的对数与绝对温度的倒数绘制成图,如图4.8所示。

表4.7 剩余的密封力时间(小时) 40℃ 70℃ 100℃2 1 1 124 0.9639260.945651 -48 - -0.910334120 - -0.907349144 - 0.928624 -158 0.938106 - 0.793397 216 0.913586 - -336 -0.9037490.723143744 0.892914 0.884892 0.622984912 0.888984 - 0.583181 1200 0.884293 0.859342 0.52121830图4.8 水下弹性体密封的密封力随时间和温度的变化在30℃下,密封力保持80%的时间为11年。

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(七)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(七)

用于水下电子声学换能器技术透声材料的橡胶配件的研究及其老化特性(七)Velayudhan balakrishna pillai孙新编译(天津市橡胶工业研究所有限公司,300384)结果表明,随着抗氧化剂用量的提高,对渗透速率产生显著影响。

热效应对渗透速率的影响依旧存在。

显而易见的可以通过阿累尼乌斯图估算出过程的活化能,例如Ep 过程。

在所有的情况下不高于1单位62±1kJ/mole 。

3.2.5.2不同数量和型号的炭黑带来的影响通过配方712进一步研究20pphrFEF 炭黑对渗透性的影响。

结果在图3.28和3.29中表示出来。

图3.28包含20pphrFEF炭黑的氯丁橡胶渗透时间曲线图可以明显观察到,由于加入炭黑引起界面的增加。

图3.29加入20pphrFEF炭黑改良的氯丁橡配方的渗透速率阿累尼乌斯图速率在40℃是8.8×10-5。

在50℃这个值是17.5×10-5,而当温度上升到60℃的时候,数值达到了31×10-5。

此时渗透速率加倍了。

然而,对比加入纯橡胶会降低温度对速率的影响。

渗透过程的活化能从41kJ/mol提高到54kJ/mol。

3.3溴化丁基橡胶丁基橡胶中的扩散过程特别的缓慢。

这一性能被用来生产轮胎内胎和充气气球。

低渗透性对封装和浇筑系统十分重要,因此对比研究在相同条件下的扩散特性是十分有价值的。

3.3.1溴化丁基橡胶的扩散特点图3.3显示了4个样品的相对水吸收性能,4个样品分别为溴化丁基硫化橡胶和氯丁硫化橡胶(711配方),以及分别包含30pphrGPF炭黑和1pphr抗氧化剂402的改良配方。

溴化丁基橡胶的配方为1101配方:Polysar X2溴化丁基橡胶100,硬脂酸1.0,氧化锌5,MBTS1.5,TMTD1.0,GPF 炭黑30,防老剂4020 1.0图3.30溴化丁基橡胶和氯丁橡胶水吸收比较图研究结果表明,与氯丁橡胶相比,溴化丁基橡胶的水吸收率非常低。

新型水声透声橡胶材料的制备及性能研究

新型水声透声橡胶材料的制备及性能研究

新型水声透声橡胶材料的制备及性能研究
范进良;赵秀英;谢晗;王哲;胡仕凯
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2014(61)3
【摘要】以氯丁橡胶(CR)为透声材料的基体橡胶,研究顺丁橡胶(BR)/CR并用比对透声材料性能的影响.结果表明:与牌号为A-90的CR相比,牌号为CR322的CR未出现结晶,在0~40℃范围内的储能模量稳定,更适于作为水声透声材料的基体.与BR并用后,CR/BR并用胶对应CR组分的玻璃化温度降低,在0~40℃范围内储能模量稳定,表现出较好的耐寒性能和低温度敏感性,但物理性能小幅降低;CR硫化胶和CR/BR并用胶透声材料均表现出优异的透声性能和水密性能.
【总页数】5页(P133-137)
【作者】范进良;赵秀英;谢晗;王哲;胡仕凯
【作者单位】杭州应用声学研究所,浙江杭州311400;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.5;TQ333.2;TQ330.1+2
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5 试验方法
5 透声橡胶外观质量的 测定 . 1 透声橡胶的外观 质量用 日测检查,或按 专用技术要求规定的方法测定。 5 气泡、分层和杂质的 测定 . 2 透声橡胶 内 部的气饱 、分层和 杂质的测定 ,建 议按附录 A ( 参考 件)推荐的 方法,对均 匀厚度 样品各点作超声扫描 的方式进行,也可按专 用技术要求规定的方法进行 。 53 密度的测定 . 透声橡胶密度的测定按 GB 3 5 进行。 3 5 硬度的测定 . 4 541 透声橡胶硬 度的测定按 GB 1 .. 5 进ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 。 3 54 将 5 .条的硬度测 定试样在 0 2 .. 2 .1 4 1 G条件下放置 16 h后再按 GB 1 6 1 2 5 进行硬度测定。 3 54 将 5 .条的硬度测 定样品放回室温 7h后再接 GB 1 行硬 度测定。 .. 3 .2 4 2 5 进 3 55 扯断强度的测定 . 透声橡胶扯断强度 的测 定按 GB 8 5 进行 。 2 56 定伸强度的测定 . 透声橡胶定伸强度的测 定按 GB 9 5 进行。 2
透 橡 压 变 的 定 B 进 。 定 件 时 2 h 度 0I 胶 缩 形 测 按G 13 行 测 条 为 间42 温 7士 声 6 8 0 , . C
51 耐 臭 氧 的 测 定 .0
透声橡胶耐臭氧 的老化测定按 GB 6 7 2进行。测定条件按专用技术要 求规定。 7 5 1 耐液 体的测定 . 1 透声橡 胶耐液体 性能的测 定按 GB 9 进行 。测定条 件为在温度为 7 士1 1 0 6 0 ℃的 1 号标准 油中浸
图 A1 超声 测量 设备示 意 图 A 试 样的 横 向尺 寸应 大 于换 能器 直径 d 2 ,厚 度6 均匀 ,表 面要 平整 。厚 度6 要 不得 小于A/1 以 0 为工作 频 率对应 的波长 ) 。 A 测 量 方法 3 a 精 确测 定试样 的厚 度并 记录环 境温 度。 .
C一 /t一t ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・・ (1 6 ( } ・・・・・・・・・ , ) ・ ・ ・ , ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ …… A )
3 术语
31 透 声橡胶 .
[ 特性阻抗同海水介质的特性阻抗接近,衰减系数较小的橡胶。 声] 3 空化剥蚀 . 2
当液体 中的空 化气泡 破灭 时, 使空 化气抱 附近 壁面承 受很 大冲 击力而 产生 的剥蚀 。 4 技 术要 求 41 一般 要求 . 411 外 观质 量 . . 透声 橡胶 制品 的外观 应光 滑和平 整 、表面 无缺陷 、裂 纹和 划痕。
CB 3 56-93 5
5 扯断伸长率 的测定 . 7
透声橡胶扯断伸长率的测定按 G 58 B 进行。 2
5 耐撕裂强度的测 定 . 8
透声橡胶耐撕裂强度的测定按 G 50 B 进行。 3
5 压缩变形的测 定 . ,
4 . 介电常数 .1 22 透声橡胶的介 电常数应包括空气 中的介 电常数和经 人造海水浸抱后的介 电常 数。 4 . 介电强度 .1 23 透声橡胶的介 电强度应包括空气 中的介 电强度和经人造海水浸泡后的 介电强度。
4 . 脆性温度 .自 2 4 . 热老化 .1 25
4 . 粘合力 .1 26 421 纵波声速和哀减 系数 .. 7 4 . 1 特 性阻抗 .1 声〕 2 8 4 . 空化剥蚀 .1 29
前的脉冲 幅值相同,并按同样方法读记时间 t和衰减值 ao : g d 将两换能器间的试样换以厚度不同的试样 ( . 最好厚度是 6 的倍数,如 2 等) 6 ,按上述同 样的方式调节衰减和时基,并记下时间 t和衰减器值 a : 3 .
e按 ( l 式计 速: . A 算声
式 中:C 试样的声速,m /; s
CB 56 3 35 -9
6 检验规 则 检验分为型式检 验和出厂检验,检验一律 用样 品进行。 ’
6 透声橡 胶的定型 配方转 人生产 前,用新原 料或用储存 期超过规定 时间的原 料生产透 声橡胶前 . 1 . 1
都必须进行型式试验 。 6 . 型试验验包 括第 4章技术要求 中全 部项 目。 .2 1 6 出厂检验 . 2 6 . 出厂检验 由生产单位的检验部门进行 。 .1 2 6 . 出厂检验项 目应符合专用技术要求。 .2 2 7 标志 、包 装、运输、储存 71 透声橡胶出厂时,应 用确保胶 料质量的木箱或纸簌 包装。 . 72 每 个包装箱上应附有标 签注明:料号重量、发货 单位、生 产厂名称、制造 日期。 . 73 包装箱 内应附有 合格证,并 附胶料批 号及料号、硫 化条件、数量 、试验结果 、保证保管期 、技 . 术标准 号、生产厂名、制造 日 。 期 7 透声橡胶 应储存在温度为 。 8 . 4 一21 C,相对湿度不大 于 8 %的 仓库内,避免阳光 直接照射 。 0 7 透声橡胶 的放置距热源不少干 l 距地面不少于 0 m. . 5 m, . 3 7 透声橡胶 在储存 中应防止受油类 、酸、碱及其它有害于橡胶 的物质接 触。 . 6 7 透声橡胶 在 卜 . 7 述储存 保管条件 下 应不超 过六个月, 自制造 日期起 计算。透声橡 胶 自制造 日期起 一个 月内出厂‘ 。 7 透声橡胶超 过储存保 管期限, 经使用方重 新检验性能 ,仍符合本标 准规定的 要求时,可继续 使 . 8 用,但 每月至少复查一次。
水声换能器用透声橡胶通 用技术 条件
主题 内容 与适 用范 围
本标 准规 定 了水声换 能器 用透 声橡胶 的性 能要求 、试 验方法 、检 验规则 等。 本标 准适 用 于水声换 能器 用的 透声橡 胶。 其它用 途的 透声橡 胶可 参照执 行。 2 引 用标准
G B 528 G B 53 0 G B 531 G B 533 G B 1 7 03 G B 168 2 G B 1 83 6 G B 1 90 6 G B 1 92 6 G B 1 694 G B 1 695 G B 351 2 G B 5 266 G B 7 762 H G 4-85 4
硫 化橡 胶拉伸 性能的 测定 方法 硫 化橡胶 撕裂 强度的 测定 方法 橡胶 邵 尔 A 型 硬度试 验方法 硫 化像胶 密度 的试验 方法 塑料 透湿 性试验 方法 硫化 橡胶 脆性 温度试 验方 法 硫化 橡胶 恒定形 变压缩 永 久变形 的测 定方法 硫化 橡胶 耐液体 试验 方法 硫化 橡胶绝 缘 电阻率 的测 定方法 硫化 橡胶 高频介 电常 数和介 质损 耗角正 切值 的测定 方法 硫化 橡胶工 频击 穿介 电强 度和耐 电压的 测定方 法 硫化 橡胶热 空气 老化 试验方 法 水声 材料纵 波声 速和 衰减的 测量脉 冲管法 硫 化 橡胶耐 臭氧 老化试 验— 静态 拉伸试 验 硫 化橡 胶 与金属 剥离强 度测 定方法
型式检验
CB 35 -93 56
附录 A
透 声橡 胶纵波声速和衰减 系数 的超声波测量 方法
( 考件 ) 参
本方法适用于 透声橡胶纵波声速和衰减系数的测定。
A1 设 备
测量 设备 的组成 如 图 Al 示: 所
裸合 剂 拙合 列 换能器 了 接收 )

2 0h 4 .o 0 2 5
5 2 渗水率 的1定 . 1 1 9
透声橡胶渗水率的测定按GB 3 进行。 17 0
5 3 体积 电阻率的测定 . 1 5 31 透 声橡胶体积 电阻 率的测定按 GB 9 .. 1 1 2进行。 6 51. 将 51. 的试样在温度 7 士I . 2 3 .31 0 ℃的人造海 水中浸泡 70 h 再按 GB 9 进行侧定。 试样 2 士2 后 1 2 6 表 面应 擦干,5 n后开始测定 。 mi 51 介电常数 的测 定 . 4 51. 透 声橡胶介电常数的测 定按 GB 9 进 行。 . 1 4 1 4 6 51. 将 51.条的试样在温度 7 11 . 2 4 . 1 4 0 C的 人造海 水中浸饱 70 h 2 士2 后再按 GB 9 进 行测定 。试 1 4 6 样表 面应擦干,5 i mn后开始测定。 51 介电强度的测定 . 5 51. 透 声橡胶介电强度的测定按 GB 9 进行 。 . 1 5 1 5 6 5 52 将 51. 条的 试样在温度 7 士I .. 1 .51 0 ℃的人造海水 中浸泡 70 h 2 士2 后再按 GB 9 进行测定。试 1 5 6 样表面应擦干,5 n后开始测定 。 mi 51 脆性温度的测定 . 6
U 67
11 11
中华 人 民共和 国船舶行 业标 准
Cs 5 6 9 3 5一 3
水声换能器用 透声橡胶通用技术条件
19一1 一0 发 布 93 1 8
19 一0 一0 实施 94 5 1
中国船舶工业总公司 发 布
中华人 民共和 国船 舶行业标 准
C B 56-93 35 分 类 号 : U 67
4 . 扯断 .3 2 强度
4 . 定 伸强 度 .4 2 425 扯 断伸 长率 . . 4 . 耐 撕裂 强度 .6 2 4 . 压缩 变形 .7 2 4 . 耐臭氧 .8 2 4 . 耐 液体 .9 2 4 . 渗水率 .1 20
4 . 体积电阻率 .1 21 透声橡胶的体积电阻率应包括空气中 的体积呵 率和 经人造海水浸泡后的体积电阻率。 组
b 在发射和接收换能器表面 ! 一 . : 涂 薄层声祸合剂 ( 油或脂或水) ,将两换能器表面直接祸
合 。按仪 要 节好 收脉冲 波的 和时 并 器面 数显 读记 器的 求调 接 首 幅度 基, 在仪 板的 器上 时间t 在 , ,
衰减器土读记衰减值 a0 ,
c 在 两换 能器 间插 人 厚度 6的试 样 ( Al, 通过 衰减 器将 接 收脉 冲 幅值 调到 与插 人 试样 图 l
行。
51 纵波声速和衰减系数的测定 . 9
透声橡胶纵波声速和衰减系数在声频按 G 56 进行,在超声频建议按附录 A ( B 6 2 参考什)推荐
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