| 摘要 | 輪胎填充氮氣具備提升行車安全性、降低車輛(liàng)油耗、延緩輪胎氧化腐蝕、維(wéi)持胎壓穩定、延長輪胎使用壽命等諸多優勢,因此氮氣成為輪胎常用填充(chōng)氣體。本文利用壓差法原理測試了輪胎橡膠的(de)氮氣(qì)透過量,並介(jiè)紹了試驗原理、C106H氣體滲透測(cè)試係統的設備參數及適(shì)用範圍、試(shì)驗過(guò)程等內容,為(wéi)監測輪胎橡膠對氮氣的(de)阻隔性能提供參考。 |
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| 關鍵字(zì) | 汽車輪胎,輪(lún)胎,橡膠,氮氣透過(guò)量,氮氣阻隔性能,壓差法,氣體滲透測試係統 |
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1、意義
輪胎填充氮氣具備提升行車安全性、降(jiàng)低車輛油耗、延緩輪胎(tāi)氧化腐蝕、維持胎壓穩定、延長輪胎使用壽命等諸多(duō)優勢,因此氮氣成為(wéi)輪(lún)胎(tāi)常(cháng)用填充氣體(tǐ)。究其原(yuán)因(yīn),氮氣(qì)屬於化學性(xìng)能穩定的惰性氣體,且氮氣分子體積大於氧氣(qì)分子,熱脹冷縮效應更弱,能(néng)有(yǒu)效減少輪胎內部空氣濕度,從根源(yuán)降低水分對輪胎造成的(de)腐蝕與損壞;同時,氮氣的熱膨脹係數較低,可讓輪胎胎壓保持長期穩定,減少輪胎異常磨損,進而助力(lì)延長輪胎使用壽命、提升行車安(ān)全性。
正因如此,輪胎對氮氣的阻隔性能,成為評價輪胎橡膠品質的一項重要參考指標(biāo)。輪胎橡膠具備較高的氮氣阻隔(gé)性能,可大幅降低內部氮氣向外界環境的滲透量,使輪胎內氮氣含量長期(qī)維持(chí)在(zài)初始填充水平,保障車輛行駛全程的穩定與安全(quán)。反之,若輪胎氮氣阻隔性能較差,不僅會增加(jiā)頻繁補充氮氣(qì)的使用成本,還(hái)會因胎壓易波動影響行車體(tǐ)驗,甚至埋(mái)下安全隱患。基於此,輪胎生產廠(chǎng)家需高度重視橡膠材料氮氣阻隔性能的(de)優化(huà)與提升。本文主要介(jiè)紹用壓差法的測試原理測試(shì)輪胎用橡膠材料(liào)的氮氣透過量,希望可以為大家提供參考。
2、試驗樣品
汽車輪胎用橡膠(jiāo)材料。
3、試驗方法
本次試驗采用壓差法原(yuán)理對樣品的氮氣透過量進行測試,試驗依據為(wéi)GB/T7755.1-2018《硫化橡(xiàng)膠或(huò)熱塑性橡膠 透氣性的測定第1部分(fèn):壓差法》。
4、試驗設備
本文采用C106H氣體滲透測試係統進行試驗,該設備由(yóu)濟南蘭(lán)光機電技術有(yǒu)限(xiàn)公司自主研發生產。
圖1 C106H氣體滲透測試係統
4.1 試驗原理
壓差法是根據滲透(tòu)氣體壓力隨(suí)滲透時間的(de)變化情況得到試樣的氣(qì)體透過量。采用壓差法的試驗原理研發(fā):將預先處理好的試樣放置在上下測試腔之間,夾緊,首先對低壓腔(下腔)進行真空處理,然(rán)後對整(zhěng)個係統抽真(zhēn)空;當達到規定(dìng)的真空度(dù)後,關閉測試下腔,向高壓腔(上(shàng)腔)充入一定壓力的試驗氣體,並保證在試樣兩側形成一個恒定(dìng)的壓(yā)差(可調);這樣氣體會在壓(yā)差梯度的作用下,由高壓側向低壓側滲透,通過(guò)對低壓側內壓強的監測分析,從而得出所測試樣的各項阻隔性參數。
4.2 適用範圍
- 薄膜材料:適用於各種塑料薄膜、塑料複合薄膜、紙塑複合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔(bó)複合膜等。
- 片材:適用於各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的透氣性測試。如PP片材(cái)、PVC片材、PVDC片材等。
- 測試氣(qì)體:適用於多種氣體的滲透性能測試。如氧氣,二氧化碳(tàn),氮氣,空氣,氦(hài)氣等還可定製易燃易爆有毒氣(qì)體的測試。
- 擴展應用:通過專項定製還可適用於(yú)生(shēng)物降解膜、航空航天用材料、塗層(céng)紙張及紙板製品,漆膜(mó),玻纖布、玻(bō)纖紙,化妝品(pǐn)軟管(guǎn)片材,各種(zhǒng)橡膠片材等的測試。
- 應用標(biāo)準:本設備可滿足ISO15105-1、ISO2556、GB/T1038.1-2022、ASTMD1434、JIS K7126-1、YBB00082003、GB/T7755.1等多(duō)項(xiàng)國家和國際標準。
4.3 設備參數
l 測試範圍:0.01-50000cm3/ m2·24h·0.1MPa;
l 溫度範圍:15-50℃,5-60℃(選配);
l 濕度範圍(標配溫度範圍內):0%RH,5-90%±2%(定製);
l 測試(shì)腔真空(kōng)度(dù)≤10Pa;
l 試驗氣體:O2、N2、CO2等氣體,支持H2、CH4等危險氣體測試(定製);
l 全新彩虹橋式測試腔,采用360°氣流循環恒溫技術,溫度穩定性更(gèng)佳;
l 原裝進口氣動控製係統(tǒng),具有超低故障率和超長使用壽(shòu)命,確保(bǎo)係統整體密(mì)封良好,保障(zhàng)測試精度;
l 17C.COM獨有(yǒu)的試驗過程高精度自動補壓技術,實現高壓腔壓差恒定,壓力變化小於0.2kPa;
l 支持同一條(tiáo)件下(xià)6個試樣同時測試,數(shù)據相互獨立;
l 內嵌Labthink獨有(yǒu)的高端工業計算機,杜絕由計算機病毒等引起的係(xì)統故障,保(bǎo)證運行可靠性與數據存儲安(ān)全性;
l 專業試驗模式,提供了靈活豐富的控製功能,滿足科研需要。
5、試驗過程
(1) 從待測(cè)輪胎橡膠樣品表麵裁取6片試樣。
(2) 在測試(shì)腔周邊均勻塗抹一(yī)層真空油脂,並分別在滲透(tòu)區域內放置定量濾紙。將試樣放置到測試腔上,並去(qù)除試樣與測試腔間的氣泡(pào)。閉合上腔,設備自動夾緊。
(3) 在控製軟件上設置試驗溫度、試驗濕度、試樣名稱、試驗模式(shì)等參數信息,打開氮氣氣源,點擊試驗選項(xiàng),試驗開始。
(4) 設備根據程序(xù)及設定參數自動(dòng)進行試驗,並在試驗結(jié)束後報告試驗結果。
圖2 C106H設備運行中(zhōng)
6、試驗結果
本次試驗所測試的6片試樣的結果值為20.5813cm3/(m2·24h·0.1MPa)、21.0049cm3/(m2·24h·0.1MPa)、20.8526cm3/(m2·24h·0.1MPa)、19.8868 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、20.8526cm3/(m2·24h·0.1MPa) 、21.7432 cm3/(m2·24h·0.1MPa),輪胎橡膠樣品的氮氣透(tòu)過量取(qǔ)6片試樣測試結果(guǒ)的平(píng)均值20.8202cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
7、結論
輪胎對內(nèi)部充填的(de)氮氣的阻隔性(xìng)能是影響胎壓穩定性的重要因素。本文通過對輪胎用橡膠氮氣透過量的測(cè)試,介(jiè)紹了(le)輪胎氮氣阻隔性能的有效評價方(fāng)法。從試驗過程來看,C106H設備的(de)操作(zuò)簡單,智能化程度(dù)高,且低壓腔內壓力的測量由設備自動完成,提高了測量的準確性及試(shì)驗效率;從(cóng)試驗結果來看,平行性較好,精準度高。濟南(nán)17C.COM機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測(cè)設備研發生產與包裝檢測服務的高新技術企業,現有設備還可測試輪胎對空氣、氧(yǎng)氣等其他氣體的阻隔性能,汽車部件及(jí)內飾品的霧化性(xìng)能、霧氣凝結性(xìng)能等多種性能,了解相關設備及檢測服(fú)務信(xìn)息,可網(wǎng)站留言或直接致電0531-85068566垂詢。愈了解,愈信任!Labthink蘭(lán)光期待與行業中的企事業(yè)單位增進技術溝通與合(hé)作。
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