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空壓機配件彈性體性能的物理基礎

文章出處:人氣:6發表時間:2019-11-28 11:06:29

空壓機配件彈性體功能的物理根底
  橡膠的這些優點和局限性反映其分子水平的物理結構。這是折疊和扭結的聚合鏈的三維網絡,其間渙散著穿插鏈和有限數量的自在空間。在熱能鼓勵下,鏈段可以環繞一些鍵并以隨機方法旋轉。當橡膠擴展時,這些鏈逐漸地被拉直,引起橡膠的超常延展性。一起,因為旋轉的鏈段的橫向熱運動,存在抗拉直的能力。這種熱運動易于將橡膠的兩頭拉在一起。這一抗拉伸的能力決議彈性模量,結果是彈性模量隨熱能,即溫度的增加而增大。楊氏模量隨溫度增加的值被人們認同為焦耳一高夫效應。彈性體的應變能∥可從統計熱力學簡略式導出:
  w =0.5NkT(^i+^;+^;一3) (1一1)
  式中,A一等為三個方向上的擴展比(應變長度/未應變長度);kT為單位熱能(k為渡耳茲曼常數);Ⅳ為單位體積的振蕩鏈段數(N/2為穿插鏈密度);r為絕對溫度。量0.5 Nkr等于材料的剪切模量,楊氏模量E=2(1+p)G。
  橡膠的彈性模量與大多數工程材料的彈性模量很不相同。因而,反抗擴展的彈性阻力直接起因于戰勝分子間的吸引力所做的功,因而隨溫度的升高而減小。
  阿特拉斯空壓機配件橡膠中,鏈的熱運動僅在有自在空間時才或許:這是上面說到的自在體積。但是,自在體積的存在也提供流體分子因橡膠吸人流體而向橡膠內部擴散的機會,然后引起脹大:彈性體與某一特定流體接觸時脹大的趨勢經過能量進行分配。內聚能密度(CED)是完全別離一種材料(彈性體或液體等)的組成分子所需的能量。如果彈性體和液體內聚能密度值很相似,那么,就會發作脹大。實際中,所用的量道常是/CED,“溶解度”參數占。各種液體或彈性體的6值可在參考文獻中找到。不幸的是,烴類和彈性體在相同范圍內傾向于具有7 -t0(cal/em3)o's的溶解度參數,結果具有高的脹大風險:水的值大約為23,極性化合物女口甲醇的值界于該值和烴類之間;因而這些介質引起脹大的或許性極小。對于
  液體的可混合組合,8與成分的濃度成份額。
  彈性體復合材料中的自在體積在空間和時間上不是靜止的;它的快速振蕩的鏈填滿一處自在體積并在別處拓荒體積時被動態保持著。如果溫度順次下降,該動態過程首要怠慢,然后中止,材料變得很堅固。這解釋了玻璃態轉變溫度的存在。高于t時,橡膠功能像液體,低于j時,其功能像過冷液體,即玻璃。在該玻璃態,鏈被鏈間的范德瓦爾鍵剛性確定,但這些鏈相對較弱,因而玻璃態和橡膠態之間的轉變是可逆的。聚合體鏈的化學結構影響t,例如,更松散的單體要求有較大的自在體積,而這不常發作,然后提高了t。增塑劑傾向于增加自在體積,然后下降T。。填充物往往具有相對小的影響。
  對空壓機配件橡膠的一些重要物理功能的起因的這一簡略解釋,因為實際工程復合材料的不同組成、制作工藝和化學特性等而變得愈加雜亂。對于密封中所用的熱塑性材料,狀況相似,只是因缺少強的共價穿插鏈而改變了其行為。因而,當處于穩態載荷時,塑性材料往往會蠕變,除非在聚胺酯這類材料中存在避免這一蠕變并具有相似橡膠性質的適宜的弱的范德瓦爾鍵。

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