مقدمة
يعتبر الكثير من الناس أن الدراجة الهوائية وسيلة نقل لا غنى عنها. ويُعد الإطار مكوناً أساسياً وفي نفس الوقت عاملاً مؤثراً حاسماً في خصائص الركوب. يمكن تكييفه ليتناسب مع الأرض وخصائص جودة الركوب المطلوبة.
ويتكون غلاف إطار الدراجة بشكل أساسي من مركب من مواد مختلفة. ويجمع هذا المركب بين المرونة والخصائص الترايبولوجية للمركب المطاطي (المداس) مع قوة نسيج البوليمر الصناعي (جarcالحمار) والثبات البعدي لحزمة الأسلاك (القلب). يتكون مركب المطاط نفسه من مواد خام عضوية وغير عضوية مختلفة ومواد مالئة. هذه التركيبة هي largely المسؤولة عن خصائص مركب المطاط. [1]
تحليل قياس الثقل الحراري هو طريقة تحليلية مستخدمة على نطاق واسع لفحص مركبات المطاط. ويرد وصف قياس الثقل الحراري في معايير ISO 9924 و ASTM E1131 في معايير ISO 9924 و ASTM E1131 لهذا النطاق التطبيقي. ولذلك، يتم هنا فحص تركيبة غلاف إطار الدراجة الهوائية باستخدام تحليل قياس الثقل الحراري.
الطرق وتحضير العينات
ومن أجل الحصول على قياس يمثل المركب المطاطي للغلاف، قطعت عدة عينات small بكتلة إجمالية قدرها 10 ملغ من الغلاف. وقد تم الحرص على التأكد من أن هذه القطع تتكون فقط من المركب المطاطي للمداس ولا تشمل أي مكونات من جarcالحمار أو القلب.
ولإجراء فحص قياس الثقل الحراري، تم استخدام جهاز NETZSCH TG Libra®. تم إجراء هذه القياسات في ظل الظروف المفصلة في الجدول 1.
الجدول 1: شروط قياس فحص قياس الثقل الحراري لغلاف إطار دراجة هوائية
| العينة | غلاف إطار الدراجة |
| وزن العينة | 9.79 مجم |
| مادة البوتقة | ألومينا، مفتوحة |
| نطاق درجة الحرارة | 40 درجة مئوية إلى 1100 درجة مئوية |
| برنامج درجة الحرارة | 40°م - 850°م في النيتروجين؛ 805°م - 1100°م في الهواء |
| معدل التسخين | 10 كلفن/دقيقة |
| الغلاف الجوي | نيتروجين، هواء |
نتائج القياس والمناقشة
يوضح الشكل 1 التحلل الحراري لغلاف إطار الدراجة. ويرجع أول فقدان للكتلة بنسبة 8.7٪ (ذروة التحلل الحراري عند 283.2 درجة مئوية) إلى تبخر محتوى الملدنات. بعد ذلك، يمكن ملاحظة تحلل مكونات المطاط العضوي. ويحدث ذلك في خطوتين منفصلتين بوضوح، حيث تُظهر الخطوة الأولى فقدان كتلة بنسبة 25.1% والثانية فقدان كتلة بنسبة 31.8%. يمكن أيضًا التعرف على الخطوتين عند النظر إلى منحنى DTG مع الذروة الأولى عند 379.1 درجة مئوية والذروة الثانية عند 469.8 درجة مئوية.
وبالإضافة إلى المكونات العضوية في غلاف الإطار، يمكن أيضًا رؤية مستويات المحتوى small من الحشوات غير العضوية في منحنى TGA عند زيادة التسخين. ويرجع هذا الفقد إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون من تحلل ثاني أكسيد الكربون CaCO3 إلى أكسيد الكربون CaO عند ذروة إشارة DTG عند 664.5 درجة مئوية. حتى small كمية 1.2% في هذا المثال يمكن اكتشافها دون أي مشاكل.
عند 850 درجة مئوية، تم تحويل الغلاف الجوي من جو نيتروجين خامل إلى جو مؤكسد. وبسبب هذا التغيير في الغلاف الجوي، يمكن ملاحظة احتراق أسود الكربون أثناء التسخين إلى 1100 درجة مئوية، ويمكن تحديد محتوى الرماد الناتج بنسبة 7.1%.
الملخص
تم فحص المركب المطاطي لغلاف إطار الدراجة باستخدام تحليل قياس الثقل الحراري. وبذلك أمكن تحديد نسبة المكونات العضوية، مثل الملدنات والمطاط. وعلى الرغم من انخفاض نسبتها، تم الكشف أيضًا عن محتوى الحشو غير العضوي وتحديد محتوى الرماد الناتج.