硅橡胶阻尼材料
硅橡胶的特性
硅橡胶的特性硅橡胶硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构,即由于主链由Si-O-Si键组成,具有优异的热氧化稳定性,耐候性以及良好的电性能。
当生胶侧链中引入少量苯基,可改善橡胶的耐低温性能;引入γ-三氟丙基,可提高耐油、耐溶剂性能。
主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。
此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料,以有机硅化合物(硅氧烷或硅烷)作结构控制剂,并使用特定的改性添加剂,过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。
因而,硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性,而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。
1、耐热性硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。
2、耐候性硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定,因而无需任何添加剂,即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时,有机橡胶很快老化,而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中,其物理机械性能变化不大,经户外曝晒试验数十年,未发现裂纹或降解发黏等老化现象。
3、电气特性硅橡胶具有优良的电绝缘性能,其体积电阻高达1×(1014~1016)Ω.cm,抗爬电性10~30min(特殊品级可达3.5kv/6h),抗电弧性80~100s(特殊品级可达到420s);表面电阻为(1~10) ×1012Ω.cm;导电品级可达1×(10-3~107)Ω.cm;介电损耗角正切(tgδ)小于10-3,介电常数2.7~3.3(50Hz/25℃),介电强度18~36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。
4、压缩永久变形压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差,在150℃下压缩22h 后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值可在20%以下.二段硫化条件对压缩永久变形值也有很大的影响,亦即二段硫化温度愈高,压缩永久变形值愈低.为了改进硫化胶制品的压缩永久变形性,还可在胶料中添加氧化汞、氧化镉、氧化锌及醌类化合物等。
粘滞阻尼器的工作原理及组成
粘滞阻尼器的工作原理及组成简介粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,它可以通过摩擦力将动力系统的振动能量转化为热能,以达到减震降噪的效果。
在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都得到了广泛的应用。
本文将介绍粘滞阻尼器的工作原理及其组成部分。
工作原理粘滞阻尼器的工作原理是利用材料的粘滞特性,将动力系统的振动能量逐渐转化为热能,从而达到减震降噪的效果。
这种阻尼器有两种方式完成振动能量的消耗,一种是使用粘滞材料,通过粘滞力将振动能量转化为热能;另一种是使用流体粘滞,利用流体力学原理将振动能量转化为热能。
组成部分粘滞阻尼器主要由以下几个部分组成:1.阻尼材料阻尼器中最关键的部件是阻尼材料。
通常会选用耐热性、耐磨性、抗拉强度高的硅橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等材料作为阻尼材料。
这些材料可以通过弹性形变和粘滞吸能的方式将振动能量转化为热能。
2.活塞粘滞阻尼器中的活塞通常由金属或塑料等材料制成,它主要用于承受作用力和传递作用力。
在受到外界作用力的作用下,活塞会受到位移,从而使阻尼材料产生变形,进而实现减震降噪的效果。
3.液压缸液压缸是粘滞阻尼器中的一个重要组成部分。
它能够稳定压缩阻尼材料,使阻尼材料能够实现弹性形变和粘滞效果,进而达到减震的效果。
通常液压缸会使用一定的精度和特殊的加工工艺来保证其精度和封装性。
4.密封材料密封材料在粘滞阻尼器中主要发挥密封作用,以保证液压系统中的液体不会泄漏。
在工作过程中,液体会通过密封材料流经阻尼材料,从而实现减震降噪的效果。
结论粘滞阻尼器作为一种常见的阻尼器,其工作原理和组成部分非常关键。
通过阻尼材料、活塞、液压缸、密封材料等部分的精密配合,粘滞阻尼器能够在振动系统中有效地将振动能量转化为热能,达到减震降噪的效果。
硅橡胶原材料基本知识
关于硅橡胶的基本知识我们都知道,硅橡胶产品是由混炼硅橡胶通过高温硫化而成的。
那么混炼硅橡胶又是怎么炼成的呢硅胶原材料究竟有哪些基本知识是需要我们作为业务员必须去了解的呢今天就让我来带大家走进硅橡胶的世界,相信会让你受益匪浅哦!以下是我收集的一些相关资料,供大家参考!首先我来简单的讲一下混炼硅橡胶的形成:第一是把生胶和白炭黑,硅油按照混炼胶的要求来配制,混炼第二是煮熟,把上述步骤混炼好的在真空捏合机里煮熟第三是用开炼机把煮好后的胶磨平成一卷卷第四是在成卷的胶冷却后(一般是3-4小时的时间),在滤胶机里把胶过滤干净。
很简单吧但是我们要具体了解原材料的相关成分以及特点,这就需要我们花点心思去请教大师或者搜集资料才能更加深刻的认识到这些东西了。
那么,接下来就带你深入了解它们吧!为了开门见山,我就直接分点陈述了!1. .什么是硅橡胶,硅橡胶是如何分类的硅胶是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,里面含有聚硅氧烷,硅油,白炭黑(二氧化硅),偶联剂及填料等等,主要成分是二氧化硅,其化学分子式为mSiO2·nH2O。
不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等硅橡胶的分类:硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。
按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。
按所用单体的不同,则可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅,腈硅橡胶等。
(1)二甲基硅橡胶(简称甲基硅橡胶):制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶,必须要有高纯度的原料,为保证原料的纯度,工业上通常是先将经过精镏提纯,含量为%以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中,在酸催化下进行水解缩合,并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷,然后再使四环体在催化剂作用下,形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。
航空硅橡胶材料研究及应用进展
航空硅橡胶材料研究及应用进展毋庸置疑,硅橡胶材料具有自身特有的属性,在航空领域上被广泛运用。
与此同时航空硅橡胶材料的研究和应用关乎着日后航空硅橡胶的发展方向,文章将浅谈航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温性能等方面应用现状,并在此基础上进一步探究航空硅橡胶材料当下的研究与发展新展望,望对日后航空硅橡胶材料的探究工作有所增益。
标签:航空领域;硅橡胶材料;既有研究;突出要义;探究路径不置可否,航空装备的发展需要先进材料技术的保驾护航,航空材料的关键性不容小觑。
尤其是硅橡胶材料作为相对重要的航空橡胶材料,其属于典型性的半无机半有机机构,一方面具有有机高分子柔顺的特性,另一方面还具备无机高分子耐热属性,在国防尖端领域得到广泛研究和应用,因此,对航空硅橡胶材料的探究势在必行。
1 航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温密封等方面应用现状1.1 阻尼性能情况浅析在诸多飞行器速度提升以及大功率发动机的应用,所显露出的航空振动与噪声问题逐渐严重。
毫无疑问,航空设备是否达到先进性要求的标准之一就是减振和降噪技术水平。
而当前硅橡胶因为能够在高低温环境中保持相对稳定的力学性能以及變化率小的模量,自然而然成为航空硅橡胶发挥阻尼性能的首选。
鉴于硅橡胶损耗因子仅为0.06-0.1,能发挥的阻尼性能不尽如人意,减振效果并不突出,但是由于硅橡胶的组成体系中有着众多活性基因,相关研究进程中发现可以通过改性来提升硅橡胶的阻尼性能。
利用生胶结构改性、互穿网络结构改性以及聚合物共混改性、添加阻尼试剂等方法来有效提升航空硅橡胶材料的阻尼性能的发挥效果。
1.2 明晰导电性能现状近些年来航空飞行器的更新换代以及相关电子技术的飞速发展背景下,电磁干扰现象日益严峻,倘若不对电磁信号加以屏蔽,必将对航空飞行器正常运转产生影响,严重的还会泄露通讯秘密。
由是,航空飞行器有关电子装置需要利用导电橡胶进行有效隔离,继而催生航空领域中高导电橡胶的运用。
硅橡胶的性能及应用
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2. 甲基乙烯硅橡胶
性能:耐热性,耐寒性极好,可在-60~ 250℃ 使用,物性变化小;耐臭氧性,耐
气候性好;电性能优良。抗高温压缩变形比二甲基硅橡胶有改进。
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3. 甲基苯基乙烯硅橡胶
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参考文献
• 张玉龙 张晋生 特种橡胶及应用 北京: 化学工业出版社 2011.3
• 徐莉 张丽丽 硅橡胶的研究与应用进展
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感谢大家观看
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6. 医用硅橡胶制品
主要应用了硅橡胶的生理惰性、耐体液腐蚀性和良好的生物兼容性。 A 导管:人工心肺机泵管,静脉插管,输血管等。 B 颅脑外科制品:人工颅骨,人工脑膜等。
C 耳鼻喉科:人工鼻梁,人工下巴等。 D 心外科制品:人工肺硅胶模。 E 消化系统:胃管,营养管等。
3. 硅橡胶绝缘子
绝缘子是输变电线路上不可缺少的部件,有机硅橡胶高压复合绝缘子是目前最新型的 第三代绝缘子。
性能: A 质量轻、轻度高。密度是传统陶瓷和玻璃的1/10~1/7,而拉伸强度却高出3~
4倍。 B 电绝缘及防污性能优良。不易被污染,减少了人工维护成本。 C 整体结构增大了爬距比。从某种程度上也增强了其电绝缘性能。
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2 分类与牌号表示方法
• 按化学成分:二甲基硅橡胶,甲基乙烯硅 橡胶,甲基苯基乙烯硅橡胶等等
新型阻尼材料及其应用领域
新型阻尼材料及其应用领域阻尼材料是一种能够控制振动和减少噪音的材料。
新型阻尼材料则是在传统阻尼材料基础上进行创新,性能更为优越、应用领域更为广泛。
本文将介绍新型阻尼材料的种类、优劣势以及应用领域。
一、新型阻尼材料的种类1. 弹性体约束阻尼材料弹性体约束阻尼材料是一种以高分子材料为基础,加入弱化因子和阻尼增强剂,通过物理阻尼阻止振动的材料。
同时,约束高分子材料避免了仅依靠弹性播散能量的传统阻尼材料存在的松动现象,从而防止了因遗留应力或疲劳造成的粉碎。
其特点是能够在大变形下维持压缩应力,耐压能力强、可重复使用。
2. 金属矩阵复合材料金属矩阵复合材料是指将两种或两种以上材料按照一定比例分布在一起。
金属矩阵复合材料通常是由金属基体、增强材料和中间涂层组成,通过金属间的捏合和闪光反应实现结合。
它具有高强度、高刚度、高温稳定性、耐腐蚀性和耐磨损性,适用于高速摩擦和高温振动环境下的工作。
3. 液态阻尼材料液态阻尼材料是通过液体的流动实现阻尼的一种新型材料。
液态阻尼材料采用流体增阻力及惯性阻尼实现对振动的控制。
液态阻尼材料具有很高的阻尼系数和相对较低的压缩刚度,在减震、噪声控制、悬挂系统、机械系统和化工设备减振等方面应用广泛。
4. 声波障、音频阻尼器由于各种产业的高速发展,随之而来的噪声污染也不断加强,噪声控制成为人类社会面临的一个严峻问题。
声波障、音频阻尼器的应用已逐渐得到广泛关注。
声波障主要透过其平面结构,迎向噪音来源处,利用材料的吸音和反射来降低噪音的传递;音频阻尼器则采用智能化技术,通过机器学习对不断变化的音频输入进行修正和分析,实现对噪声的有效控制和降低。
二、新型阻尼材料的优劣势1. 优点相较于以往的材料,在减振、噪声控制、节能降耗、高速环境等方面,新型阻尼材料具有很多优点。
例如,弹性体约束阻尼材料具有耐压能力强、可重复使用的特点,液态阻尼材料具有阻尼系数高、可调性好的特点,适用于不同的工作环境和物理条件。
硅橡胶原材料基本知识
关于硅橡胶的基本知识我们都知道,硅橡胶产品是由混炼硅橡胶通过高温硫化而成的。
那么混炼硅橡胶又是怎么炼成的呢?硅胶原材料究竟有哪些基本知识是需要我们作为业务员必须去了解的呢?今天就让我来带大家走进硅橡胶的世界,相信会让你受益匪浅哦!以下是我收集的一些相关资料,供大家参考!首先我来简单的讲一下混炼硅橡胶的形成:第一是把生胶和白炭黑,硅油按照混炼胶的要求来配制,混炼第二是煮熟,把上述步骤混炼好的在真空捏合机里煮熟第三是用开炼机把煮好后的胶磨平成一卷卷第四是在成卷的胶冷却后(一般是3-4小时的时间),在滤胶机里把胶过滤干净。
很简单吧?但是我们要具体了解原材料的相关成分以及特点,这就需要我们花点心思去请教大师或者搜集资料才能更加深刻的认识到这些东西了。
那么,接下来就带你深入了解它们吧!为了开门见山,我就直接分点陈述了!1. .什么是硅橡胶,硅橡胶是如何分类的?硅胶是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,里面含有聚硅氧烷,硅油,白炭黑(二氧化硅),偶联剂及填料等等,主要成分是二氧化硅,其化学分子式为mSiO2·nH2O。
不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。
硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等硅橡胶的分类:硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。
按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。
按所用单体的不同,则可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅,腈硅橡胶等。
(1)二甲基硅橡胶(简称甲基硅橡胶):制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶,必须要有高纯度的原料,为保证原料的纯度,工业上通常是先将经过精镏提纯,含量为99.5%以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中,在酸催化下进行水解缩合,并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷,然后再使四环体在催化剂作用下,形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。
silastic
橡胶的物理和化学特性耐温性由Silastic® 硅橡胶制造的部件在宽广的温度范围内保持其室温下的特性,它可以使用的温度范围从-100到316 °C –这种热学性质大多数有机弹性体难以与之匹敌。
∙高温热老化∙极高温度作用∙低温特性∙热膨胀,热导率和比热∙回复性∙高温和低温下的压缩形变∙高温下的拉伸强度∙高温下的伸长率稳定性高温热老化当Silastic® 硅橡胶从150 -316°C热老化的时候,它逐渐变硬,失去弹性。
但是,某些性质可能改善。
在压缩前对样品进行热老化,通常可改善其耐压缩形变。
拉伸强度的变化随着测试橡胶的不同而不同,可能会慢慢下降,或者保持相当稳定的状态,或者,甚至在持续热老化的过程中有所增加Silastic氟硅橡胶的耐热老化性能**室温下样品:硬度=61;拉伸强度=1080psi;伸长率=175%老化1350小时后测试的样品149°C (300°F) 200°C (392°F) 硬度,变化度数 2 -2拉伸强度,变化率(%)-20 -40伸长率,变化率(%)-10 -15热稳定Silastic硅橡胶在150℃,200℃和250℃下的硬度变化(302,392和482℉)纵坐标:硬度,邵尔A横坐标:温度持续星期数热稳定Silastic硅橡胶在150℃,200℃和250℃下的拉伸强度变化(302,392和482℉) 纵坐标:拉伸强度,为初始值的比例横坐标:温度持续星期数热稳定Silastic硅橡胶在150℃,200℃和250℃(302,392,482℉)下老化时的伸长率变化图上面:起始伸长率,300%纵坐标:伸长率,初始值的百分比;横坐标:在该温度下放置的星期数Silastic硅橡胶在不同温度下的热老化对伸长率的影响纵坐标:伸长率,%;横坐标:老化小时,老化天数从左到右的线上标识:在316℃(602℉)下老化,在250℃(482℉)下老化,在200℃(392℉)下老化,在150℃(302℉)下老化超高温效果当温度高于316°C时开始产生典型的热老化现象。
共聚型高性能阻尼硅橡胶及其制备方法
范围内, 且剥 离 力不 会 随 时 间 的 推移 而 发 生 急 剧
废 旧橡 胶 微 波 自动 裂 解 反 应 装 置
中 图 分 类号 : X7 8 3 . 3 文献 标 志码 : D
由刘 建 波 申请 的专 利 ( 公 开 号 C N
1 0 2 1 4 0 3 6 2 A, 公 开 日期 2 0 1 卜0 8 - 0 3 ) “ 废 旧橡 胶
由苏州金 禾 新材料 股份 有 限公 司 申请 的专 利 ( 公开号 C N 1 0 2 1 7 9 9 7 9 A, 公 开 日期 2 0 1 1 - 0 9 - 1 4 ) “ 一 种 卷 式 硅 橡 胶 聚 酯 复 合 薄 膜 及 其 生 产 工 艺” , 涉及 的卷式 硅橡 胶 聚酯复 合薄 膜包 括硅 橡胶 薄膜 以及 可剥 离贴 附在 其 表 面 的 聚酯 膜 , 其 中硅 橡 胶 薄 膜 配方 为 : 高 温 硫化 型 硅 橡胶 树 脂 1 0 0 ,
硅胶的特性
硅胶的特性又分为粗孔硅胶和细孔硅胶硅胶既可吸附水分,又可吸乙炔和二氧化碳。
随着温度的降低,首先吸附是水分(常温即可,约为25℃),其次是乙炔和二氧化碳(温度越低,吸附能力越强)。
以吸附水分为例粒度/mm4~8 常温动吸附容量/%6~8 干燥后空气含水量/g·m-3 0.03 干燥后空气露点/℃ -52再生温度/℃140~160硅胶对水的吸附容量较大,再生温度较低,价格便宜,故空分装置中硅胶主要用作吸附水分,在低温下也用来吸附二氧化碳和乙炔。
它的缺点是粉末较多。
硅胶有粗孔和细孔两种,二者孔径不同。
粗孔硅胶孔径是5~10nm(1nm=10-9m,叫纳米),每克硅胶的比表面积有100~300m2/g之多。
它的吸水能力强,且吸水后不易破碎,机械强度好,常用在干燥器中吸附水分。
细孔硅胶孔径是2.5~4nm,比表面积为400~600m2/g。
常用来吸附二氧化碳和乙炔,吸附水分易破碎。
二氧化碳吸附器的吸附过程是在-110~-120℃低温下进行的,吸附二氧化碳的效果较好,还同时能吸附乙炔。
因温度低于-130℃以下将有二氧化碳固体析出,固体二氧化碳不仅不能被硅胶所吸附,而且会堵塞吸附器。
吸附乙炔是在液空、液氧吸附器中进行的,其吸附温度在-170~-180℃左右。
橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。
由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。
典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。
下面列出了硅橡胶的主要特点和用途。
耐热性:硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度下亦可使用一段时间。
阻尼材料介绍
的温度中进行预热。
3、产品规格:
厚度:根据用户需要。
外形尺寸:根据用户需要及图纸要求制作。
4、储存:产品应存放在干燥通风的库房内,在10~40℃的环境温度下储存,防止雨淋,距离热源1m以外,
火箭和导弹的双曲率惯性平台壳体,用芯部为阻尼材料而板壳为金属材料组成的夹层结构代替原来
带加强筋的整体厚壁金属壳体,在保持结构刚度基本不变的条件下,基频响应放大倍数可从40倍降低到8倍,
结构重量减轻20%。阻尼材料在各种继电器板、印刷电路板、电子仪器安装板中也得到了广泛的应用。
damping material阻尼材料
1、产品性能
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耐腐蚀性(480h盐雾试验):薄膜不允许产生分化现象
在ET基底板上的粘附力/落球试验:
在-40℃时:试样不允许从板上剥落下来
在(23±2)℃、湿热气候处理24h:试样不允许从板上剥落下来
凹坑试验:不产生凹坑
阻燃性:≤80mm/min
(23±2)℃试样先在冷凝水恒定气候中存放24h:试样不允许从板上剥落下来
抗腐蚀性(480h盐雾试验):薄膜不允许产生分化现象
叠放能力:
在50℃下叠放24h:试样必须能够容易且无损伤的彼此分离
在40℃下叠放240h:试样必须能够容易且无损伤的彼此分离
凹坑试验:不产生凹坑
阻燃性:≤80mm/min
是轿车、商务车、客车、及各种卡车必用的一种减振降噪防腐隔热材料。
1、产品性能
外观:表面无明显破损、龟裂
(完整word版)硅橡胶阻尼材料
硅橡胶阻尼材料专业:11高分子姓名:刘谢非学号:C31114047一.硅橡胶特点硅橡胶是以—Si—O—Si—为主链,通过硅原子与有机基团组成侧链的高分子弹性体。
侧基为有机基团。
因其键角大、取向自由度大,柔顺性好,所以具有卓越的耐低温性能;因其键能大(422.5kJ/mol),所以耐高温性能好[1]。
其玻璃化转变温度较低(—70~—140℃),室温附近其性能变化小,而硅氧键的结构使其在较宽的温度范围(-50~200℃)内力学性能较稳定二.硅橡胶阻尼材料1。
阻尼材料将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。
材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量,评价阻尼大小的标准是阻尼系数。
导弹、运载火箭和飞机在飞行时,由于发动机工作和气动噪声等原因,会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境,还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰,使结构出现疲劳失效和动态失稳,使电子控制仪器精度降低以至发生故障.统计数字表明,火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关,而结构材料的阻尼性能不佳是造成这类故障的一个重要原因。
为了提高结构的阻尼性能,可将结构材料和阻尼材料组合成复合材料,即由结构材料承受应力,阻尼材料产生阻尼作用,以达到控制振动和降低噪声的目的2。
高分子材料的阻尼原理高聚物在交变应力的作用下,由于其特有的粘弹性,形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,有一部分功以热或其他形式消耗掉。
这样就形成阻尼。
在玻璃化温度以下,高聚物在外力作用下的形变主要是由键长、键角的改变引起的小形变,即弹性形变,速度很快几乎完全跟得上应力的变化,因此阻尼小;在高弹态时,由于链段运动比较自由,内耗也小。
在玻璃化转变区域向高弹态过渡时,当应力以适中的频率作用于高聚物,由于链段开始运动,而体系的粘度还很大,链段受到的摩擦阻力比较大,形变落后与应力变化,阻尼较大。
通用型阻尼材料要求至少有60~80℃这样宽广的玻璃化转变温度,为了加宽玻璃化转变温度范围,可以在高聚物的侧链上引入大体积的苯基,或用阻尼系数高的聚合物作为基材,和另一种玻璃化温度与之相差几十度的聚合物共混、共聚,来达到扩大阻尼温度区域及满足其他需求的目的。
硅橡胶阻尼材料的国内外研究进展
硅橡胶阻尼材料的国内外研究进展王美豪;王一民;胡晓铜;赵秀英;卢咏来;张立群【摘要】综述了阻尼硅橡胶的研究进展,介绍了硅橡胶的阻尼机理和通过化学改性、物理共混、形成互穿网络提高硅橡胶阻尼性能的几类方法以及未来阻尼材料研究热点,并对阻尼硅橡胶的发展前景进行了展望.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2018(028)006【总页数】5页(P63-67)【关键词】硅橡胶;阻尼;改性【作者】王美豪;王一民;胡晓铜;赵秀英;卢咏来;张立群【作者单位】北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93随着现代工业的发展,机械振动造成的危害日益严重,橡胶阻尼材料的应用可有效削减振动带来的噪声污染并延长设备的使用寿命[1]。
常用的阻尼橡胶有丁基橡胶体系和丁腈橡胶体系,随着工况环境温度上升,共振强度增大,其阻尼损耗因子急速降低,无法适应航空航天等宽频率范围和高低温交变的高精尖领域工况需求[2]。
为了拓宽阻尼材料的使用温度及频率范围,研究者们对硅橡胶阻尼材料投入了更多关注。
硅橡胶主链由Si—O—Si链节组成,侧链为有机基团,属于半无机半有机结构,既具有无机高分子的耐热性又具有有机高分子的柔顺性,与一般橡胶相比具有独特的耐高低温性。
硅橡胶玻璃化转变温度较低,在室温附近性能变化小,在较宽的温度范围内的力学性能稳定,弹性模量变化小,阻尼性能也比较稳定[3]。
硅橡胶品种繁多,有乙基、乙烯基、苯基等多种类别,可通过调整基团种类和含量,得到不同玻璃化转变温度的硅橡胶,进而调整硅橡胶的有效阻尼温域。
阻尼剂提高硅橡胶阻尼性能的研究
阻尼剂提高硅橡胶阻尼性能的研究
阻尼剂提高硅橡胶阻尼性能的研究,主要是研究向硅橡胶中添加不同类型的阻尼剂如石墨烯、二氧化硅和石英粉等,以及不同含量的阻尼剂,分析其提高硅橡胶阻尼性能的机理。
首先,在试验条件相同的情况下,应当分别测试添加不同阻尼剂的硅橡胶样品的阻尼性能。
学者们将根据从实验中获得的数据,进行比较研究,以探讨不同阻尼剂对硅橡胶阻尼性能的影响。
其次,考察不同阻尼剂添加量对硅橡胶阻尼性能的影响。
一般而言,阻尼剂添加量越多,硅橡胶的阻尼性能也会越好。
但是,当阻尼剂添加量超过一定比例后,其阻尼性能就不会再增加了,反而会出现降低的情况,因此,学者们要研究出最佳添加量,以保证硅橡胶的阻尼性能最优。
最后,研究人员要研究出不同阻尼剂添加量对硅橡胶的力学性能,物理性能,化学性能等方面的影响,以便对硅橡胶的阻尼效果进行更深入的分析。
换能器中阻尼层的材料
换能器中阻尼层的材料换能器是一种将一种形式的能量转换为另一种形式的设备。
在换能器中,阻尼层起着重要的作用。
阻尼层的材料选择对换能器的性能和效果具有重要影响。
本文将介绍换能器中阻尼层常用的材料。
阻尼层的主要功能是消耗能量,减小振动的幅度和频率。
在换能器中,阻尼层通常位于振动源和传感器之间,起到缓冲和吸收振动的作用。
合适的阻尼材料可以有效减小振动的能量传递,提高换能器的精度和稳定性。
常见的阻尼层材料有橡胶、聚氨酯和硅胶等。
橡胶是一种常用的阻尼材料,其具有良好的弹性和耐磨性。
橡胶材料能够有效吸收振动能量,减小振动的幅度和频率。
同时,橡胶还具有耐高温和耐腐蚀的特性,适用于各种环境条件下的换能器。
聚氨酯是一种具有优良阻尼性能的材料。
聚氨酯具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,能够承受较大的载荷和振动。
聚氨酯材料还具有较好的耐油性和耐溶剂性,适用于一些特殊环境下的换能器。
硅胶是一种具有高阻尼性能和良好耐温性的材料。
硅胶能够有效吸收振动能量,减小振动的幅度和频率。
硅胶材料具有较好的耐高温性和耐腐蚀性,适用于高温环境下的换能器。
除了以上常见的材料,还有一些特殊的阻尼层材料,如石墨烯、纳米材料等。
这些材料具有较高的强度和较低的密度,能够有效减小换能器的质量和体积。
同时,这些材料还具有良好的导热性能和耐磨性,能够提高换能器的散热效果和使用寿命。
在选择阻尼层材料时,需要考虑换能器的工作环境、振动频率和振幅等因素。
不同材料具有不同的耐温性、耐腐蚀性和耐磨性等特性,需要根据具体情况选择合适的材料。
换能器中阻尼层的材料选择对换能器的性能和效果具有重要影响。
橡胶、聚氨酯、硅胶等材料具有良好的阻尼性能和耐久性,适用于不同环境下的换能器。
此外,一些特殊的材料如石墨烯、纳米材料等也具有应用潜力。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的阻尼层材料,以提高换能器的性能和可靠性。
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硅橡胶阻尼材料
专业:11高分子
姓名:***
学号:C********
一.硅橡胶特点
硅橡胶是以—Si—O—Si—为主链,通过硅原子与有机基团组成侧链的高分子弹性体。
侧基为有机基团。
因其键角大、取向自由度大,柔顺性好,所以具有卓越的耐低温性能;因其键能大(422.5kJ/mol),所以耐高温性能好[1]。
其玻璃化转变温度较低(-70~-140℃),室温附近其性能变化小,而硅氧键的结构使其在较宽的温度范围(-50~200℃)内力学性能较稳定
二.硅橡胶阻尼材料
1.阻尼材料
将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。
材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量,评价阻尼大小的标准是阻尼系数。
导弹、运载火箭和飞机在飞行时,由于发动机工作和气动噪声等原因,会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境,还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰,使结构出现疲劳失效和动态失稳,使电子控制仪器精度降低以至发生故障。
统计数字表明,火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关,而结构材料的阻尼性能不佳是造成这类故障的一个重要原因。
为了提高结构的阻尼性能,可将结构材料和阻尼材料组合成复合材料,即由结构材料承受应力,阻尼材料产生阻尼作用,以达到控制振动和降低噪声的目的
2.高分子材料的阻尼原理
高聚物在交变应力的作用下,由于其特有的粘弹性,形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,有一部分功以热或其他形式消耗掉。
这样就形成阻尼。
在玻璃化温度以下,高聚物在外力作用下的形变主要是由键长、键角的改变引起的小形变,即弹性形变,速度很快几乎完全跟得上应力的变化,因此阻尼小;在高弹态时,由于链段运动比较自由,内耗也小。
在玻璃化转变区域向高弹态过渡时,当应力以适中的频率作用于高聚物,由于链段开始运动,而体系的粘度还很大,链段受到的摩擦阻力比较大,形变落后与应力变化,阻尼较大。
通用型阻尼材料要求至少有60~80℃这样宽广的玻璃化转变温度,为了加宽玻璃化转变温度范围,可以在高聚物的侧链上引入大体积的苯基,或用阻尼系数高的聚合物作为基材,和另一种玻璃化温度与之相差几十度的聚合物共混、共聚,来达到扩大阻尼温度区域及满足其他需求的目的。
3.硅橡胶阻尼材料合成
(1)过程:将低苯基硅橡胶生胶置于双辊炼胶机上,包辊后同时加入阻尼剂(阻尼剂DA-1,DA-2,DA-3联用)和炭黑,再加入硫化剂双“2,5”(CP,江苏太仓化工厂),薄膜出片。
胶料在压力成型机上进行一段硫化,在烘箱中进行二段硫化。
(2)工艺流程图
4.硅橡胶阻尼材料分类
(1)填充硅橡胶阻尼材料
这是制备阻尼硅橡胶最常用的方法,通常以具有阻尼效应的片状填料如云母、石墨、蛭石等与白炭黑并用作为硅橡胶的填料,白炭黑主要起增强作用,同时硅橡胶与其他高分子材料并用可得到较好的阻尼效果,对填料云母作为填料可获得较好的阻尼性能。
(2)聚硅氧烷-丁基橡胶阻尼材料
丁基橡胶硫化胶玻璃化温度为-70℃,阻尼区较窄,在低温区具有较好的阻尼性能,具有低透气性和高减震性,对热、臭氧和化学样品有良好的抗耐性。
与硅橡胶并用,由于硅橡胶的玻璃化温度也较低,为-120℃,故在低温区的阻尼性能较好。
对丁基橡胶和某些树脂组成的共混体系混溶性较好,且共混体系Tg与树脂用量之间存在定量关系,通过配方调整得到一系列阻尼温度范围宽,阻尼值高,而且阻尼性能稳定的阻尼材料。
(3)硅橡胶-丙烯酸酯阻尼材料
聚丙烯酸酯的力学性能和阻尼性能俱佳,与硅橡胶共混、接枝共聚或形成IPN结构,可拓宽聚丙烯酸酯的阻尼温域,提高硅橡胶的阻尼值和力学性能,获
得一种性能优异的阻尼材料。
(4)聚硅氧烷-三元乙丙橡胶阻尼材料
(5)聚硅氧烷-聚氨酯阻尼材料
聚氨酯具有良好的耐磨性、耐油性、耐臭氧性,机械强度较高,可弥补硅橡胶不耐磨、力学强度低的缺点,是最早作为阻尼材料应用的高分子材料。
一般是将聚氨酯和环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等形成IPN结构,由于二者溶解度参数相差较小,具有部分相容性,阻尼性能好。
三.工程应用
卫星在与运载火箭分离工程中会产生剧烈的冲击与振动,在陀螺系统中设计安装高阻尼硅橡胶减振器,可以使动调陀螺仪及陀螺系统免受剧烈机械振动的影响。
参考文献
[1] 孙全吉等高阻尼硅橡胶的制备有机硅材料2005.8
[2] 满忠标等硅橡胶阻尼材料研究进展世界橡胶工业Jan.2013 V ol.40
No.1:15~19
[3] 熊美,唐宏亮高阻尼硅橡胶材料的工程应用新技术新工艺*热加工工艺技术与材料研究2010年第6期。