Analiza factorilor care afectează rezistența la tracțiune a materialelor de cauciuc consolidate de țesături

În domeniul științei materialelor, cauciucul consolidat de țesături, ca material compozit de înaltă performanță, este favorizat pe scară largă, deoarece combină flexibilitatea cauciucului cu caracteristicile de rezistență ale țesăturii. Acest tip de material este utilizat pe scară largă în anvelope, curele transportoare, sigilii și diverse componente structurale, iar rezistența la tracțiune este unul dintre indicatorii cheie pentru a -și măsura performanța. Rezistența la tracțiune nu se referă numai la capacitatea de încărcare a materialului atunci când este supusă forței, dar afectează în mod direct durata de viață și siguranța serviciului. Această lucrare își propune să exploreze metoda de legare între stratul de armare a țesăturii și matricea de cauciuc și influența grosimii și densității stratului de armare a țesăturii pe rezistența la tracțiune, pentru a oferi suport teoretic pentru cercetarea și dezvoltarea și aplicarea materialelor conexe.

1. Influența metodei de legătură asupra rezistenței la tracțiune
Metoda de legare între stratul de armare a țesăturii și matricea de cauciuc este unul dintre factorii cheie care determină performanța generală a materialului compozit. O interfață de legătură bună este ca o legătură care conectează strâns stratul de armare și matricea pentru a se asigura că cei doi pot lucra împreună în timpul procesului de tracțiune și suportă în comun sarcina de tracțiune. Starea ideală de legătură înseamnă că stresul este transferat uniform între interfețe, evitând eșecul precoce cauzat de concentrația de stres.

Cheia pentru realizarea unei legături bune este de a selecta un adeziv adecvat, de a optimiza procesul de legare și de a asigura curățarea și tratarea suprafeței țesăturii. De exemplu, pre-tratarea suprafeței țesăturii cu un primer specific poate îmbunătăți umectabilitatea și lipirea chimică între cauciuc și țesătură, sporind astfel aderența interfațială. În plus, tehnologia de presare la cald promovează penetrarea și difuzarea lanțurilor moleculare de cauciuc prin controlul temperaturii, presiunii și timpului, sporind în continuare interacțiunea interfațială.

Dimpotrivă, dacă legătura este slabă, aceasta va provoca alunecare sau deconectare la interfață, ceea ce face imposibilă transferul în mod eficient sarcina de tracțiune în stratul de întărire, reducând semnificativ rezistența la tracțiune a materialului compus. Prin urmare, optimizarea metodei de legare este o modalitate eficientă de a îmbunătăți rezistența la tracțiune a materialelor de cauciuc consolidate de țesături.

2. Influența grosimii și densității stratului de armare a țesăturii
Grosimea și densitatea stratului de armare a țesăturii, ca un alt parametru important, au, de asemenea, un impact profund asupra rezistenței la tracțiune. Intuitiv, creșterea grosimii și densității stratului de armare înseamnă introducerea mai multor fibre pentru a suporta sarcina, îmbunătățind astfel rezistența generală și rigiditatea materialului. Acest lucru este potrivit în special pentru aplicațiile care trebuie să reziste la tensiuni mari de tracțiune, cum ar fi stratul de carcasă a anvelopelor cu vehicule grele.

Cu toate acestea, un strat de întărire prea gros poate avea, de asemenea, efecte adverse. Pe de o parte, densitatea și grosimea prea mare vor crește rigiditatea generală a materialului, ceea ce duce la o scădere a flexibilității sale atunci când este supusă unor sarcini dinamice, afectând confortul și performanța de absorbție a șocului produsului. Pe de altă parte, un strat de armare prea gros poate crește greutatea materialului, ceea ce nu este favorabil tendinței de proiectare ușoară și crește costurile de producție.

Prin urmare, în aplicații practice, este necesar să luăm în considerare în mod cuprinzător utilizarea finală a materialului, a mediului de lucru și a rentabilității și proiectarea în mod rezonabil a grosimii și densității stratului de armare. Prin analiza de simulare precisă și verificarea experimentală, se găsește cel mai bun punct de echilibru pentru a atinge optimizarea rezistenței la tracțiune și a altor indicatori de performanță.