首先要考慮的是零件的使用環境和工作條件,滿足其使用性能的要求,這是材料選用最基本的原則;
其次材料的加工工藝性能,適合批量生產,保證成品性能、尺寸一致性;
成本,有機化合物由于原料來源和成分的區別,價格也是差異很大的;
可靠性,工程材料由于其使用環境差別,尤其橡膠的使用條件和其本身的原因,通常要比其它零部件更容易失效。
1、力學性能:一般來說,工程上采用的各種橡膠零件,都是利用其彈性,使之起到減振、緩沖或密封作用。改善高速運轉機器設備的動力性能、提高運行平穩性和密封質量、保護零件不至于因為振動.沖擊而損壞變形或產生泄漏現象,從而提高機器設備的使用壽命。所以要求使用的橡膠材料應具有一定的機械強度、良好的彈性、比較高的耐疲勞可靠性、而且在長時間使用情況下不改變起應有的性質。
2、工作溫度:橡膠材料又一比較大的缺點是使用溫度低,一般硫化橡膠允許長期使用工作溫度在100℃左右,最高的硅橡膠、氟橡膠也只在200~300℃之間。而橡膠的力學性能有隨溫度升高而變化,尤其是強度隨溫度升高而有所下降。橡膠的彈性也與溫度變化有關。拉伸時,溫度升高,橡膠永久伸長率得到增大,但彈性卻下降。(需要說明的是,硅橡膠耐溫本領好,即使在200~300℃時還能保持其良好的彈性。)一般來說,橡膠短時間的加熱,冷卻后還能保持其原來的力學性能,但在長時間高溫下,內部發生了使橡膠分子結構變化的化學反應,加速了橡膠的熱老化。從其自身來說,這個老化反應是不可逆的,從而影響了材料的性能,使之不能恢復,導致橡膠零件的破壞。為了提高橡膠零件的使用壽命,在選用中要根據零件的使用環境和工作溫度,選擇耐熱性能相適應的膠種,同時在設計中注意改善零件的受摩擦狀態和散熱條件,不要使橡膠零件產生過多的熱量并形成積聚。
3、介質影響:橡膠是鏈狀的有機物質,橡膠零件在使用過程重要經常的接觸到各種有腐蝕性的介質,如油類、溶劑、酸、堿、氧氣、臭氧等等。不同品種的橡膠,由于其組分不同,它們抵抗各種介質侵蝕的能力也不僅相同。設計時必須結合橡膠零件的使用環境及所接觸的介質類型選擇適宜的材料,才能保證橡膠制品在長期使用過程中不致因介質腐蝕而降低或失去應有的物理機械性能。
4、老化:同其它高分子有機材料一樣,老化是橡膠制品使用過程中一個突出的問題,它直接影響到橡膠零部件甚至整臺機器設備的使用壽命。在制造、使用橡膠零部件,選用膠料時是一個必須充分考慮的重要因素。除了材質本身外,影響橡膠老化的因素主要是氧、臭氧、熱、光、金屬鹽和機械疲勞。它們促使橡膠的大分子裂解,破壞橡膠分子的正常結構,從而使橡膠件出現變色、發粘、發脆、變硬以及龜裂等等。防止橡膠老化的措施很多(如在膠料中加入防老化劑、零件表面涂以涂料、正確掌握硫化工藝、成品避免受壓、避光防曬)。在設計中選用耐老化性能好的膠料(硅橡膠、氟橡膠最耐老化、其次乙丙橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠等)
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