Kính gửi các kỹ sư, đối tác mua sắm và những người ra quyết định{0}}kỹ thuật:
Trong các buổi tư vấn kỹ thuật hàng ngày, câu hỏi chúng tôi nhận được thường xuyên nhất không phải là "Giá bao nhiêu?" mà đúng hơn là "Dải niêm phong này thực sự sẽ tồn tại được bao lâu?"
Nhiều khách hàng đã gặp phải vấn đề sau: mẫu có độ kín thích hợp trong quá trình thử nghiệm nhưng bắt đầu rò rỉ nước hoặc không khí sau ba tháng vận hành; hoặc, mặc dù độ cứng đáp ứng các yêu cầu quy định nhưng vẫn quan sát thấy các vết lõm không thể đảo ngược khi tháo rời. Nguyên nhân sâu xa của tất cả những hiện tượng này nằm ở đặc tính vật lý cơ bản nhất trong ngành cao su – Bộ nén (CS).
Hôm nay, chúng ta sẽ vượt xa các khái niệm trừu tượng và bắt đầu từ chuỗi phân tử và cấu trúc lỗ chân lông, phá vỡ các nguyên tắc cơ bản xác định hiệu suất bịt kín.
I. Ôn lại phần “Biến dạng vĩnh viễn do nén”
Trong lĩnh vực silicone xốp, hiệu suất bịt kín tương đương với độ cứng; hiệu suất bịt kín cũng tương đương với khả năng chống biến dạng nén.
Biến dạng vĩnh viễn do nén đề cập đến mức độ biến dạng mà mẫu thử tiêu chuẩn không thể phục hồi sau khi dỡ tải, khi mẫu được nén ở tốc độ cụ thể (ví dụ: 25% hoặc 50%) ở nhiệt độ xác định (ví dụ: 100 độ) trong một khoảng thời gian xác định (ví dụ: 22 h hoặc 72 h). Giá trị nhỏ hơn của thông số này cho thấy tốc độ lưu giữ đàn hồi của vật liệu cao hơn và nguy cơ rò rỉ thấp hơn.
Khi biến dạng vĩnh viễn đáng kể xảy ra, nó cho biết:
Giảm ứng suất bề mặt: Lực kẹp tại kết nối mặt bích giảm và giảm xuống dưới áp suất trung bình bên trong.
Hình thành vi kênh: lỗ chân lông bị vỡ hoặc xẹp, dẫn đến các kênh rò rỉ liên kết với nhau.
Bảo trì thường xuyên: Bu lông phải được siết chặt thường xuyên để bù đắp tổn thất ứng suất.
II. Bốn chiều kích chính quyết định số phận biến dạng
Ảnh hưởng của biến dạng nén không phải do một yếu tố duy nhất mà là do một quá trình "kỹ thuật hệ thống" phức tạp. Chúng tôi đã phân loại quá trình này thành bốn cấp độ riêng biệt, trải dài từ quy mô vi mô đến vĩ mô:
1. Gen vật chất: Động lực trò chơi của các hệ thống công thức
Đây là nguyên nhân nội tại của biến dạng, được xác định bởi hệ thống phụ gia và cao su thô silicone.
Lựa chọn cao su thô (polyme gốc): Hàm lượng vinyl và sự phân bố trọng lượng phân tử ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ liên kết ngang. Cao su thô có độ nhớt quá cao biểu hiện sự vướng víu chuỗi phân tử nghiêm trọng, khiến chuỗi khó trượt trong quá trình nén; kết quả là biến dạng vĩnh viễn thường quá mức.
Hệ thống gia cố và liên kết ngang: Có một "điểm uốn vàng" trong liều lượng chất lưu hóa. Mặc dù lượng chất lưu hóa dư thừa làm tăng độ cứng nhưng nó có thể làm cho các chuỗi phân tử trở nên quá cứng và làm giảm tính linh hoạt của chúng, do đó ảnh hưởng xấu đến khả năng chống mỏi do nén.
Phối hợp chất tạo bọt: Tốc độ tạo bọt phải đồng bộ với tốc độ lưu hóa. Nếu quá trình tạo bọt xảy ra quá nhanh mà không có đủ liên kết ngang{1}}thì thành bong bóng sẽ quá mỏng và sẽ vỡ ngay khi bị nén; nếu liên kết chéo-xảy ra quá nhanh trong khi quá trình tạo bọt bị trì hoãn thì bong bóng sẽ không thể nở ra hoàn toàn, dẫn đến tốc độ ô-đóng không đủ.
2. Cấu trúc vi mô:-phần thể tích lỗ rỗng và sự phân bổ kích thước lỗ chân lông
Đây là chiến trường quan trọng mà silicone xốp khác với silicone rắn.
Trạng thái lý tưởng: Cấu trúc tổ ong-mịn, đồng nhất với tỷ lệ tế bào-đóng cao. Khi bị nén, khí bên trong các ô kín tuân theo định luật Boyle (P₁V₁=P₂V₂), cung cấp sự hỗ trợ bằng khí nén tạo điều kiện cho các ô bật lại nhanh chóng khi giải phóng áp suất.
Lỗ chân lông bị khiếm khuyết: Nếu kích thước lỗ chân lông không đồng đều (có lỗ chân lông đóng hoặc lỗ chân lông mở), ứng suất nén sẽ tập trung vào lỗ chân lông lớn nhất. Khi các điểm yếu này bị biến dạng dẻo hoặc đứt gãy, tốc độ nén hiệu quả của toàn bộ mặt cắt ngang{1}}bịt kín sẽ bị mất vĩnh viễn.
3. Điều kiện hoạt động: Hiệu ứng lão hóa do nhiệt và{1}}phương tiện truyền thông gây ra
Đây là yếu tố bên ngoài và là nguyên nhân chính gây ra nhiều-sự cố lỗi tại chỗ.
Lão hóa oxy hóa-do nhiệt: Nhiệt độ cao đẩy nhanh quá trình phân hủy oxy hóa của khung polyme silicon. Theo thời gian, bề mặt vật liệu cứng lại và mật độ liên kết ngang bên trong-thay đổi, dẫn đến sự giãn ứng suất nén tăng cường. Ở 150 độ, tốc độ biến dạng của silicone thông thường có thể gấp 3-5 lần so với nhiệt độ phòng.
Compression ratio setting: It is generally recommended that the compression ratio be between 15% and 25%. An excessively high compression ratio (>30%) sẽ trực tiếp nghiền nát các lỗ chân lông của tế bào, gây tổn thương vật lý không thể phục hồi; tỷ số nén quá thấp sẽ không thiết lập được áp suất tỷ số bịt kín ban đầu hiệu quả.
4. Cơ chế chấn thương: Lỗi vật lý trong quá trình nén
Dưới kính hiển vi, lỗi nén thường bao gồm ba giai đoạn:
Giai đoạn I (Thoát khí): Áp suất tăng đột ngột buộc khí trong khoang kín thoát ra ngoài qua các vi lỗ trên thành bong bóng.
Giai đoạn II (Gấp tường bong bóng): Thành bong bóng, được định hướng song song với hướng nén, phát triển các nếp nhăn vĩnh viễn dưới lực cắt.
Giai đoạn III (Vỡ thành bong bóng): Thành bong bóng định hướng vuông góc với hướng nén, vỡ do bị kéo căng quá mức; các khoang bong bóng liền kề sau đó hợp nhất lại, tạo thành một vết nứt vĩ mô.
III. Hướng dẫn tránh những cạm bẫy thường gặp khi lựa chọn sản phẩm
Với tư cách là nhà điều hành, chúng tôi không khuyến nghị khách hàng chỉ tập trung vào "giá trị" được liệt kê trong báo cáo thử nghiệm; thay vào đó, họ nên chú ý đến "các giá trị trong điều kiện vận hành thực tế". Dưới đây là ba khuyến nghị thực tế:
Yêu cầu dữ liệu "hậu{0}}lão hóa" thay vì dữ liệu "kiểm tra ban đầu".
Vui lòng tham khảo dữ liệu biến dạng vĩnh viễn do nén thu được sau khi lão hóa ở 150 độ trong 72 giờ hoặc ở 225 độ trong 24 giờ do nhà cung cấp cung cấp. Hiệu suất tốt ở nhiệt độ phòng không đảm bảo sự ổn định ở nhiệt độ cao.
Đánh giá đường cong “thư giãn căng thẳng”
Biến dạng vĩnh viễn do nén là một hiện tượng tĩnh, trong khi sự hồi phục ứng suất là một quá trình động. Khi điều kiện cho phép, nhà cung cấp phải được yêu cầu cung cấp đường cong thể hiện lực tác dụng giảm dần theo thời gian ở tốc độ nén xác định. Độ dốc nhẹ hơn cho thấy thời gian sử dụng bịt kín lâu hơn.
Suy ra độ cứng và mật độ từ điều kiện vận hành:
Áp suất-thấp, bịt kín tĩnh (ví dụ: chống bụi cho thiết bị chiếu sáng): Có thể chọn vật liệu có độ cứng-thấp, độ đàn hồi cao-(mật độ 0,35–0,45 g/cm³).
Các ứng dụng bịt kín động, áp suất cao-(ví dụ: bộ pin điện): Nên sử dụng vật liệu có độ cứng trung bình-đến-cao và tốc độ tế bào khép kín-cao (mật độ: 0,5–0,7 g/cm³) và kết hợp các thiết kế sườn hỗ trợ thích hợp.
Là nhà cung cấp nổi tiếng của Trung Quốc trong ngành công nghiệp silicon xốp, giá trị của chúng tôi không chỉ dừng lại ở việc cung cấp một cuộn dải niêm phong; nó nằm ở việc cung cấp cho bạn giải pháp bịt kín "không cần bảo trì{0}}trong toàn bộ vòng đời – đạt được thông qua tối ưu hóa công thức chính xác (tối ưu hóa khả năng tương thích liên kết chéo/tạo bọt) và kiểm soát quy trình nghiêm ngặt (đảm bảo cấu trúc lỗ chân lông đồng nhất).
Nếu bạn đang tìm vật liệu bịt kín phù hợp với các điều kiện hoạt động cụ thể-chẳng hạn như nhiệt độ-cực thấp, bức xạ cực tím cường độ cao hoặc-rung động tần số cao-, vui lòng liên hệ với chúng tôi bất kỳ lúc nào. Chúng tôi có thể cung cấp dữ liệu dự đoán biến dạng tùy chỉnh phù hợp với yêu cầu về nhiệt độ và tỷ lệ nén thực tế của bạn, giúp bạn giảm thiểu các rủi ro liên quan đến-thiết kế thông qua thông tin chi tiết-theo hướng dữ liệu.