26.01.2021 by Milena Riedl, Dr. Sahbi Aloui
Elastomeerimateriaalien mekaanisten ominaisuuksien seuranta käytön aikana
Elastomeerimateriaalien vaadittu mekaaninen ja dielektrinen ominaisuusprofiili saavutetaan valitsemalla sovelluskohteeseen sopiva polymeeri, täyteaine ja lisäaineet. Renkaissa, tiivisteissä ja autoteollisuudessa käytettävät elastomeerimateriaalit muuttuvat jatkuvasti käyttöikänsä aikana erilaisten mekaanisten kuormitusten ja ympäristöolosuhteiden vuoksi. Materiaalissa alkaa näkyä merkkejä väsymisestä, lämpövanhenemisesta ja kulumisesta. Tämä johtaa väistämättä sisäänrakennettujen tuotteiden korvaamiseen. Kaikki kulumisen merkit johtuvat materiaalin sisäisen rakenteen muutoksista.
Lue lisää kustannustehokkaasta tavasta valvoa elastomeerimateriaalien mekaanisia ominaisuuksia käytön aikana.
Materiaalissa alkaa näkyä merkkejä väsymisestä, lämpövanhenemisesta ja kulumisesta. Tämä johtaa väistämättä sisäänrakennettujen tuotteiden vaihtamiseen. Kaikki kulumisen merkit johtuvat materiaalin sisäisen rakenteen muutoksista.
Kustannustehokasta tapaa seurata elastomeerimateriaalien mekaanisia ominaisuuksia käytön aikana, jotta voidaan seurata Identify ominaisuusprofiilin muutosta, käsitellään tutkimusjulkaisussa "Simultaneous characterization of dielektristen ja dynaamisten mekaanisten ominaisuuksien dynaaminen karakterisointi elastomeerimateriaalien staattisessa ja dynaamisessa kuormituksessa", joka on saatavana täältä!
DEA:n avulla on jo olemassa "merkkiaine" mikrorakenteen analysoimiseksi
Täyteaine toimii elastomeerimateriaaleissa mekaanisena vahvistimena, ja hiilimustan tapauksessa täyteaine voi olla myös sähköä johtava. Hiilimustaa käytetään "merkkiaineena", jolla saadaan aikaan ominaispiirteinen "tilannekuva". Se valvoo ja "raportoi" jatkuvasti elastomeerimateriaalin todellista mekaanista tilaa" [1].
Mekaanisen vaurion aiheuttama muutos täyteaineverkossa
Dielektrinen analyysi on erittäin tehokas väline, jolla saadaan tietoa aineen sisäisestä rakenteesta ja dynamiikasta. Dynaamis-mekaaninen analyysi kuvastaa enemmän materiaalien makroskooppista käyttäytymistä. Samanaikaisissa dynaamis-mekaanisissa ja dielektrisissä mittauksissa yhdistyvät nämä edut, ja niiden avulla voidaan luoda suhde materiaalin mekaanisen tilan ja "tilannekuvan" dielektrisen spektrin välille [1]. DMA:lla seurattu varastointimoduuli on suoraan yhteydessä DEA:lla seurattuun dielektriseen johtavuuteen riippumatta näytteessä tapahtuneesta mekaanisesta vauriosta.
Elsevierin tieteidenvälisessä Polymer-lehdessä julkaistun tutkimusartikkelin "Simultaneous characterization of dielektristen ja dynaamisten mekaanisten ominaisuuksien karakterisointi elastomeerimateriaaleissa staattisen ja dynaamisen kuormituksen alaisena" kirjoittajat tutkivat reaaliaikaisesti erilaisten staattisten ja dynaamisten kuormitusten aiheuttamia rakenteellisia muutoksia täyteaineverkostossa. Koko artikkeli on saatavilla maksutta 8. maaliskuuta 2021 asti!
Klikkaa tästä saadaksesi pääsyn!
Lisäkysymyksissä tohtori Horst Deckmann ja tohtori Sahbi Aloui ottavat mielellään yhteyttä.
Suurempi joustavuus NETZSCH DiPLEXOR® 500 N:n avulla
Hiilimustalla täytettyjen SBR-näytteiden samanaikaiset dynaamis-mekaaniset ja dielektriset mittaukset suoritettiin dynaamis-mekaanisella ja dielektrisellä analysaattorilla NETZSCH DiPLEXOR® 500 N (kuva 1), joka on DMA Gabo Eplexor® -järjestelmien edistyksellinen kehitys. Näiden järjestelmien tärkeimpänä ominaisuutena on staattisen ja dynaamisen kuormituksen erillinen tuottaminen sekä riippumattomat asetukset. Sen ansiosta järjestelmä soveltuu monimutkaisiin mittauksiin ja tarjoaa samalla enemmän joustavuutta. Lisäksi modulaarinen rakenne mahdollistaa herkkyyden mukauttamisen näytteen kokoon ja jäykkyyteen.
Lähde
[1] Sahbi Aloui, Andrej Lang, Horst Deckmann, Manfred Klüppel, Ulrich Giese, Simultaneous characterization of dielektristen ja dynaamis-mekaanisten ominaisuuksien samanaikainen karakterisointi elastomeeristen materiaalien staattisessa ja dynaamisessa kuormituksessa, Polymer, Volume 215, 2021, 123413, ISSN 0032-3861, https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123413.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121000367)