铸造基础知识分享

飞机专用O型圈的耐低温O型圈

精华090

飞机专用O型圈的耐低温性能介绍

飞机在冬季停放在我国最北的机场上,其室外温度可达-40℃,当飞机起飞后,爬升到10km高空,周围的环境温度高达-50℃,在11000m~25000m高空达-56.5℃。橡胶与其他高分子材料一样,当所受外力一定时,在不同温度下将呈现3种力学状态,即玻璃态、高弹态与黏流态。硫化后的橡胶由于分子的交联,黏流态丧失,但仍在一定的温度范围内处于高弹态,具有良好的弹性与其他性能。只有橡胶具有高弹性,因此他成为航空工业中一种不可缺少和不可取代的材料。交联后的橡胶分子同样具有柔顺的分子链,因此分子链的内旋转转作用,他的某些链段可产生位移,因而其分子形状可发生变化,如拉成直线或卷曲。但是,当温度降低时,分子链的运动越来越困难,使他的弹性减小,硬度增加,当达到一定温度(玻璃化温度)时,橡胶由高弹态变成玻璃态,弹性全部丧失,变成又硬又脆的物质,完全丧失了使用意义。就O型圈而言,他的密封性能是借助于它良好的弹性,在一定的紧固压力下,即长期处于压缩状态下,抵抗变形的弹性使它充填在结合面缝隙中而起密封作用。当温度降到一定值时,由于弹性丧失,产生泄漏。根据航空橡胶制品O型圈的使用性能要求,它在低温下分别承受拉伸、压缩、冲击、扭转、弯曲、剪切等应力要求。因此,了解硫化橡胶的力学性质随温度的变化关系对于加工与实际应用都十分重要

航天专用硅橡胶O型圈使用寿命评估

    硅橡胶具有优异的耐高低温性能,广泛应用于各种航空产品,航空产品上O型圈由于其所用胶料不同、使用部位的重要程度不同,以及工作温度、工作介质工作压力等工况的不同,要对某一种型号的O型圈给出其寿命值(在规定的条件下O型圈装入产品使用丧失功能的日历持续时间)是相当困难的,所以至今国标、国军标及行业标准一般明确给出O型圈的储存期(O型圈自检验合格后,按规定包装、运输与存放,产品能够储存的日历持续时间。在此期间内,该O型圈启封使用能满足规定的要求),而均为对O型圈给出寿命指标。

O型圈的成型工艺

 生胶中加硫黄,然后加热,可以使其拉力增大,弹性提高,永久变形降低。这一发现,让人们认识了弹性材料。利用弹性材料制作为人们服务的产品应运而生,在不断的研究探索中,O型圈的新原料、新配合剂不断涌现,新工艺、新技术不断的提高产品质量。人们认识到硫黄可以使生橡胶的分子结构由线性交联搭接成为立体网状结构,从而改变了生胶的塑性特征,使其成为弹性橡胶。因硫黄起到了积极的促进作用,所以人们习惯称这一过程为硫化,并将硫化成为硫化剂。

 随着O型圈工业的不断发展,人们发现除了硫黄外,还有很多的化学物质,如过氧化物、胺类、树脂等均有同样的硫化作用,甚至用高能辐射的方法也能使橡胶硫化。鉴于硫化是将线性的橡胶分子转化为空间状结构或体形结构,从而改善O型圈橡胶性能的化学反应过程,所以硫化又称之为交联。

 硫化是指在一定外部条件下(如加热、辐射)下通过化学因素(如硫化体系)或物理因素(如射线)的作用,重新转化为弹性橡胶或硬质橡胶,从而获得使用性能的工艺过程。硫化的实质就是橡胶的微观结构发生了变化,及通过交联反应,使线性的橡胶分子转化为空间网状结构(软质硫化胶)或体形结构(硬质硫化胶)。因此,硫化使橡胶获得宝贵的物理机械性能,成为有价值的工程材料。


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