qua ava priss 1. Introduzione
A causa di u so alta elasticità, ottima tenuta à l'aria , è resistenza à diversi media, gomma hè largamente utilizatu in sistemi di sigillatura di oliu è gasu per aerospaziale, aviazione , è armi navali.
Cù u rapidu sviluppu di L'industria di difesa naziunale di a Cina, cumpunenti di gomma vulcanizzata sò diventati sempri più impurtanti in equipamentu aerospaziale, navi marine , è ingegneria di u mare profondu.
In particulare, sottu à u cumplessu ambiente marinu, materiali di sigillatura di gomma deve resiste alta umidità, spray sali , è stress meccanicu simultaneamente, mettendu esigenze più altu nantu à u materiale stabilità à longu andà è vita di serviziu.
Attualmente, a maiò parte di i studii invechjamentu di gomma fucalizza nantu à cumportamentu di invechjamentu termale-ossidativu di gomma vulcanizzata , principalmente investigandu l'effetti di a temperatura è l'ossigenu nantu à e so proprietà.
Tuttavia, in u ambiente marinu , fattori cum'è media oliu, gasi corrosivi , è spray sali coesiste, chì affettanu significativamente u prestazioni di sigillatura è vita di serviziu di cumpunenti di gomma vulcanizzata.
Invece, parti di gomma non vulcanizzata (cum'è cuscinetti protettivi parzialmente reticulati, rivestimenti di gomma , è sigilli pruvisorii usati in situ ) presentanu una resistenza à l'invecchiamentu più povira per a mancanza di una rete stabile di reticulata.
Sti materiali sò propensi à ammollimentu di a superficia, deformazione , è degradazione di u rendiment sottu esposizione marina.
2. Causes and Effects of Rubber Aging
I causi di invechjamentu di gomma pò esse divisu in intrinsicu è estrinsicu fattori:
Fattori intrinseci include u cumpusizioni chimica di u struttura di polimeru, cunfurmazioni molekulari, cristgirinità, intreccio di catena , è a scissione di a catena o l'ossidazione introdutte durante u processu.
Fattori estrinsechi include ossigenu, ozone, temperatura, umidità, nebbia di sale, muffa , è radiazzioni ultraviolet in l'ambienti.
Per cumpunenti di gomma vulcanizzata , a struttura tridimensionale reticulata furnisce bè resistenza à u stress-relaxation è stabilità chimica.
Tuttavia, l'esposizione prolongata à ambienti marini pò ancu pruvucà rottura di legami crosslink, cracking di a superficia , o indurimentu.
Parti di gomma non vulcanizzata , à u cuntrariu, manca trattamentu vulcanizazione. I so catene molecolari sciolte è grande volume liberu li rende più suscettibile ioni marini, agenti ossidanti , è radiazzioni UV , chì porta à l'anzianu acceleratu.
I cambiamenti di prestazione indotti da l'anzianu includenu:
L'apparenza cambia : indurimentu di a superficia, cracking, stickiness, and decoloration.
Degradazione fisica è chimica : riduzzione in densità, durezza, forza di trazione, set di compressione, viscoelasticità , è proprietà elettriche.
Dunque, in applicazioni pratiche cum'è sigilli d'oliu aerospaziale, cuscinetti protettivi navali , è anelli di sigillatura di u mare , hè essenziale per stabilisce distinti standard di valutazione di l'invechjamentu per vulcanizatu è prudutti di gomma non vulcanizzata.
3. Accelerated Aging Tests and Service Life Prediction
In a pratica di l'ingegneria, prudutti di gomma —soprattuttu cumpunenti di gomma vulcanizzata —sò spessu una vita di serviziu di più di deci anni.
Per simulà l'usu à longu andà, teste di invechjamentu acceleratu à alta temperatura sò cumunimenti impiegati.
I primi studii utilizati absorption d'ossigenu cum'è un indicatore di a rata di anziane, più tardi evoluzione in metudi cum'è invecchiatura à u fornu, bomba d'ossigenu, bomba d'aria , è intemperia artificiale testi.
L'approcciu più utilizatu oghje hè basatu annantu à u Relazione empirica di Arrhenius è u principiu di suprapusizzioni tempu-temperatura , qui suppose que pour chaque hausse de température de 10 °C, l' velocità di reazione doppia.
Tuttavia, in ambienti marini , tradiziunale mudelli di predizione di l'invechjamentu acceleratu mostra deviazioni a causa di:
differente meccanismi di reazione in diverse zone di temperatura,
migrazione o precipitazione antioxidante,
evoluzione di a morfologia di i polimeri , è
limitazioni di diffusione di l'ossigenu in relazione à u grossu di l'esemplari.
Dunque, per cumpunenti di gomma vulcanizzata operante in cundizioni di serviziu marittimu , hè cunsigliatu di calà a temperatura di anziane accelerata, girargà a durata di a prova, o sviluppà mudelli di accoppiamentu multifattore chì implica umidità, spray sali , è attività microbica per migliurà precisione di a dissecreisione di a vita.
Per parti di gomma non vulcanizzata , per l'absenza di una rete reticulata stabile, ammorbidimento o fgirimento si verifica rapidamente durante l'anzianu acceleratu.
Cusì, tradiziunale Basatu in Arrhenius l'estrapolazioni ùn sò micca affidabili, è solu valutazioni di stabilità à cortu termine sò generalmente realizati.
4. Simulazione di l'ambiente marinu per a prova accelerata
Data a cumplessità di u ambiente marinu , testi unicu fattore cum'è umidità-calore, spray sali , o esposizione a muffa ùn pò micca riplicà cumplettamente e cundizioni di serviziu attuali.
In stu studiu, hè megliu umidità-calore invechje apparatus hè stata impiegata, rimpiazzà l'acqua distillata cù acqua di mare artificiale , è cunducendu teste à 90 °C è 98% umidità per simulà l'anzianu acceleratu multifattoriale.
Stu metudu aumenta u tassu di invechje da circa ottu volte , chì permette una valutazione rapida di cumpunenti di gomma vulcanizzata sottu esposizione marina.
I risultati sperimentali furnisce una guida preziosa per a selezzione materiali di sigillatura in navi navali, equipaggiu di immersione , è cavi sottumarini , mentre aiuta ancu à ottimisà u stabilità à cortu termini di cumpunenti di gomma non vulcanizzata in applicazioni strutturali di prutezzione.
A causa di u so alta elasticità, ottima tenuta à l’aria , è resistenza à diversi media, gomma hè largamente utilizatu in sistemi di sigillatura di oliu è gasu per aerospaziale, aviazione , è armi navali.
