고무 테이블의 탄성 계수. 주제 : "고무의 탄성 계수 결정
우리 로봇은 다음을 인식했습니다.
연구실 2
고무의 탄성계수 측정
일이 더 이상 즐겁지 않습니다: 일반적으로 처음 몇 분
클래스의 모든 끝에서 고무 팝과 음소거 된 yash. 목소리 뭐하는거야! 당신은 지금 그것을 얻을 것이다 ... 등등. 이 필요한 의식을 빨리 끝내고 교과서로 넘어 가기 위해 우리는 작은 멘탈 껌을 수행 할 것입니다.
멘탈 고무를 가져 가자! 끈을 묶고 정신적으로 그것에 100그램의 무게를 붙입니다. 정신적으로 무게로 줄을 당기고 정신적으로 손가락을 뗀다. 조언 당신은 서면으로 답하고 질문을 따를 수 있습니다: 1 무게가 날아갈 궤적과 경로의 끝에서 일어날 일
o 녹색 I nr 사우스 pa llr 배와 같은 부서지기 쉬운 2개의 후크:
B 실험실 캐비닛, chst, rkamn 및 온도계:
앉아있는 사람 앞에서 머리에, 그리고 그녀는 나중에 정신적으로 뭔가를 할 수 있습니까?
간단히 말해서, 우리는 10학년입니다. 우리는 말장난에서 벗어나기 시작합니다. 악의적 인 의도없이 위에서 설명한 aeselie가 발생하지 않도록하려면 다음을 기억하십시오. 코드에 무게를 조심스럽게 걸고 코드를 필요 이상으로 늘리지 마십시오. 통치자를 위해 캄차카에 갈 때 구조가 liljak에 달라 붙지 않고 코킹 된 투석기로 뒤에 도달하지 않는지 확인하십시오. 가장 조심스럽게 하키 헬멧을 쓰고 수업에 올 수 있습니다. 학교 커리큘럼그것은 금지되어 있지 않습니다.
기성품 공식을 사용하는 것도 좋지만 이 공식이 어디에서 왔는지 아는 것이 훨씬 더 즐겁습니다. 우리는 Hooke의 법칙에서 그것을 얻었습니다. 기억한다면, 이 법칙은 신체의 변형에 유효합니다. 고무가 강하게 늘어날 수 없고 다음과 같이 보인다는 사실에 찬성하는 또 다른 주장이 있습니다.
영률은 다음과 같습니다.
정의된 기계적 응력 o
다음과 같은 방법으로:
각도 공식에서 계수의 부호와 몸체가 압축될 때: V 계수부터 일반 대괄호를 사용합니다.
이것이 우리의 작업 공식입니다. 극복해야 할 마지막 장애물은 이 정의입니다.
그루터기 ish r.;: I., - .: m sechsile cr>. .저것들. ,. 그녀 ..... 리우 ;. o.o. 내 gch.sh
고무-5 ab 너비에 두께를 곱합니다. 코드는 따뜻하고 일반적으로 단면이 곱슬이므로
거리 1, m.07
거리 1, m 0.088
폭 shshr, 1i, m 0.01
코드 두께/m 0.0005
단면적 K.m 50-
탄성력 U. N s
계획된
Instrumental gkm rs ..... chs1 b tsigeiki. D, 1, m 0.0001
길이 판독 오류, D-, 1, m 0.0005
절대 오류입니다. 답1. m 0.0006
마이크로미터의 기기 오류. NS. m +0.000005
두께 판독 오류. L.L m +0.000005
절대 오차 Li m 0.00001
그들을:...-.:; ; 1Sh10S1k 동력계, DR. H 0.005
강제 읽기 오류, L-, R. 11 0.05
Lbeo.ikch 팬 LK 오류. H 0.055
영률 W. Pa 2.3x o
상대 오차 e, 14
LH 절대 오류. 파 1.22x10
코드 단면적: 5L
5 0.01m 0.0005m 0.000005m2 5x 10mg.
영률: E,.,.
7 2.3x10 Pa.
S 5x106m20.088m-0.07m
E 우리 예에서 오류 계산은 이미 이해했듯이 코드의 단면이 직사각형이라는 사실 때문에 복잡합니다. 우리는 자로 측정했고 마이크로미터로 측정했습니다. 다른 정확도. 그러나 차후의 계산에서 어느 정도 주의를 기울이면 그것을 알아내는 것은 어렵지 않다. Ichmerchnin 오류:
D1 - D1 + 4.1; D1 0.0001m + 0.0005m 0.0006m; B DCL + ab; AB 0.000005m - 0.000005m - 0.00001m: DG - D, D + DR; DR 0.005 N + 0.05 N 0.055 11. 상대 오차: DR D! D1 다이. D1 E R +1+ a + b + 21-1
0.055P 0.0006m 0.0006m 0.00001m 0.0006m
Е ЗН + 0.07 m + 0.01 m 0.0005 m 0.088 m - 0.07 m
0.018 + 0.008 + 0.06 + 0.02 + 0.033 - 0.14 14 Dosol J1 공유 오류: DE - Ee; DE 2.3x106 Pa 0.14 3.22x105. 답: E 2.3x10 3.22x10 Pa.
실험실 작업
"고무의 탄성 계수 측정"
학문 물리학
강사 Vinogradov A.B.
니즈니 노브고로드
2014년
작업 목적: 고무의 탄성 계수를 실험적으로 결정합니다.
장비: 한쪽 끝에 고리가 있고 다른 쪽 끝에 매듭이 있는 고무 밴드, 동력계(또는 두 개의 실험실 분동 세트), 삼각대, 밀리미터 눈금이 있는 자, 접선 캘리퍼스.
간략한 이론적 정보.
영률은 재료의 탄성 특성을 나타냅니다. 이것은 재료와 물리적 상태에만 의존하는 상수 값입니다. 탄성변형에 대해서만 유효한 Hooke의 법칙에 Young's modulus가 포함되어 있기 때문에 Young's modulus도 탄성변형하에서만 물질의 성질을 특징짓는다.
Young's modulus는 Hooke의 법칙에서 결정할 수 있습니다.
F / S = E NSNS 0 , 따라서 E = F 엘 0 / NS NS엘, 어디 NS내가 = l-l 0 , S = a b, F = mg.
연습:
2. 보안 질문에 대한 답변을 준비합니다.
3. 보고서 양식을 준비합니다.
작업 순서:
1. 캘리퍼스로 테이프의 너비와 두께를 측정하고 단면적 S 0 을 계산합니다.
3.테이프의 끝부분을 삼각대 다리에 매듭으로 고정하고 동력계(또는 추)의 고리를 고리에 삽입하여 테이프가 1-2cm 늘어나도록 합니다.
4. 하중을 제거하고 초기 길이(앵커 포인트에서 구멍까지)를 측정합니다.
5. 테이프를 2~3cm 늘려 변형력을 측정합니다.
6. 4cm 및 6cm 확장에 대해 실험을 반복합니다.
7. 각 실험의 결과로부터 영률을 계산한다.
8. 3차원에 대한 영률의 평균을 구합니다.
9. 측정의 정확도를 평가합니다. d = NS전자 / 전자 = NS에프 / 에프 +2 NS엘 / 엘 +2NSNS / NS
10. 단락 3에 설명된 작업을 수행하는 데 필요한 목적을 설명합니다.
11. 테이블에 측정 및 계산 결과를 입력합니다.
경험
초기 테이프 길이 엘 0 , 미디엄
벨트 폭
NS, 미디엄
테이프의 두께
NS, 미디엄
교차 영역
테이프의 th 섹션
에스, m2
데포
평화로운 힘
에프,에이치
연장
Δ 엘, 미디엄
영률
이, 파
평균 영률
E cf, pa
오류
NS,%
보고서의 내용입니다.
보고서에는 다음이 포함되어야 합니다.
1. 작품의 제목.
2. 작업의 목적.
3. 필요한 장비 목록.
4. 필요한 수량의 공식 및 오류.
5. 측정 및 계산 결과가 포함된 표.
6. 보안 질문에 대한 답변.
7. 완료된 작업에 대한 결론.
질문을 통제하십시오.
1.영률이란 무엇입니까?
2. 탄력적 한계라고 하는 것은 무엇입니까?
3. 지름 2mm, 길이 1m의 철사에 무게 200g의 하중을 매달았다. 강철의 영률이 2.2 * 1011 Pa이면 실이 얼마나 길어집니까? 필라멘트 신율이란 무엇입니까?
4. 기계적 장력이란 무엇이며 어떻게 측정합니까?
서지.
1.Zhdanov L.S., Zhdanov G.L. Physics(중등 전문 교과서 교육 기관- 미디엄. 대학원 1995) § 13.1-8(2).
2. Dmitrieva V.F. 물리학( 지도 시간중등 전문 교육 기관 - M. Higher School 2001) § 42-49 (2).
*실제 작업 번호 5
주제. 고무 탄성 계수의 결정
목적: Hooke의 법칙을 실험적으로 검증하고 고무의 탄성계수를 결정한다.
장치 및 재료: 길이 20-30cm의 고무 스트립; 무게 세트, 각각 102g; 눈금이 5mm / under인 측정 눈금자; 클러치와 발이 있는 범용 삼각대; 캘리퍼스.
이론 정보
몸체가 변형되면 탄성력이 발생합니다. 작은 변형에서 탄성력은 상대 변형 ε에 정비례하는 기계적 응력 σ를 생성합니다. 이 종속성을 Hooke의 법칙이라고 하며 다음과 같은 형식을 갖습니다.
여기서 σ = F / S; F는 탄성력입니다. S는 샘플의 단면적입니다. l - l 0 - 절대 변형; 내가 0 - 샘플의 초기 길이; l은 늘어난 시편의 길이입니다. E = σ / ε-탄성계수(영). 변형에 저항하는 재료의 능력을 특징으로 하며 ε = 1(즉, l = 2l 0일 때)에서 기계적 응력과 수치적으로 동일합니다. 실제로 고체는 이러한 변형과 붕괴를 견딜 수 없습니다. 이미 상당한 변형 후에 탄성이 중단되고 Hooke의 법칙이 충족되지 않습니다. 영률이 클수록 막대가 덜 변형되고 다른 모든 것은 동일합니다(동일한 F, S, l 0).
진전
1. 캘리퍼스를 사용하여 고무 스트립의 직경 D를 측정하고 다음 공식을 사용하여 단면적을 계산합니다.
2. 고무 스트립의 자유 끝을 삼각대에 고정하고 삼각대 다리의 아래쪽 가장자리에서 막대가 부착된 지점까지의 초기 길이 l 0을 자로 측정합니다.
3. 아래쪽 경첩에 차례로 추를 걸고(그림 1) 고무 스트립의 새 길이를 매번 측정합니다. l. 스트립의 절대 신장을 계산하십시오. l - l 0.
4. 적용된 힘 F = mg을 결정합니다. 여기서 g = 9.8 m / s 2입니다. 결과를 표에 기록하십시오.
에프,에이치 |
엘,엠 |
내가 - 내가 0, m |
|||
5. 얻은 데이터를 사용하여 상대 연신율 ε에 대한 기계적 응력 σ의 의존성을 플로팅합니다.
6. 그래프에서 직선 단면을 선택하고 그 내에서 다음 공식으로 탄성 계수를 계산합니다.
7. 다음 공식을 사용하여 그래프의 직선 섹션에 속하는 점 중 하나에 대한 영률의 상대 및 절대 측정 오류를 계산합니다.
여기서 ΔF = 0.05N, Δl = 1.5mm, ΔD = 0.1mm; ΔE = Eε.
8. 결과를 다음과 같이 기록합니다.
9. 완료된 작업에 대해 결론을 내립니다.
통제 질문
1. Young's modulus는 왜 그렇게 많은 수로 표현됩니까?
2. 정의에 의한 직접 측정으로 영률을 결정하는 것이 실제로 불가능한 이유는 무엇입니까?
실험실 작업 No. 8
주제:« 재료의 탄성 계수(영 계수) 결정 "
표적:고무줄의 탄성계수를 구하고 표 값과 비교하여 실험 결과를 평가한다.
장비:커플 링과 발이있는 삼각대, 고무 코드 (단면이 원형), 무게 컵, 무게 세트 (추), 밀리미터 눈금이있는 측정 자.
이론적인 부분
영률 ( 이자형) 모든 고체 재료의 탄성 특성을 나타냅니다. 이 값은 물질 자체와 물리적 상태에만 의존합니다. 탄성변형에 대해서만 유효한 Hooke의 법칙에 Young's modulus가 포함되어 있기 때문에 Young's modulus도 탄성변형하에서만 물질의 성질을 특징짓는다.
Young's modulus는 Hooke의 법칙에서 결정할 수 있습니다. (1)
~부터 그리고 , 그 다음에 . (2)
단단한 재료로 만들어진 막대의 변형에는 다소 큰 노력이 필요하기 때문에 이 실험실 작업에서는 고무와 같이 탄성 계수 값이 낮은 재료를 사용하는 것이 좋습니다.
작업 절차:
다음 공식을 사용하여 고무 코드의 단면적을 계산하십시오.
(마이크로미터로 코드의 직경을 측정하거나 교사에게 문의하십시오).
초기 샘플 길이
절대 시편 신장
S - 코드의 단면적
NS – 탄성력 , 늘어진 코드에서 발생하고 컵의 무게와 동일함(P)
고무줄의 탄성계수의 평균값을 계산하십시오.
다른 하중에서 세 번 측정 및 계산을 수행하고 결과를 표에 입력하십시오.
비교하여 상대 오차를 계산하여 측정 및 계산의 정확도를 평가합니다. 평균 결과고무에 대한 영률의 표 값: E 표. = 1 ∙ 10 6 Pa.
작업 결과를 바탕으로 결론을 내립니다.
작업 보고서
|
산출: |
통제 질문:
이 작업에서 어떤 변형을 조사했습니까? 이러한 유형의 변형에 대한 특성(정의)을 지정하십시오.
강체에 대한 응력-변형률 다이어그램을 그립니다. 이 다이어그램에서 어떤 의존성을 추적할 수 있습니까?
통제 질문에 대한 답변:
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1. 이번 작업에서 어떤 변형을 조사했나요? 이러한 유형의 변형에 대한 특성(정의)을 지정하십시오. |
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3. 강체의 인장선도를 그립니다. 이 다이어그램에서 어떤 의존성을 추적할 수 있습니까? |
고무- 천연고무(NR)와 합성고무(SC)를 가황하여 만든 탄성체. 고무 분자가 화학 결합으로 가교된 망상 엘라스토머 제품입니다. 특성은 사용된 고무와 고무 화합물의 성분에 따라 결정됩니다(자세한 내용은 아래 참조). 고무는 일반적으로 고무보다 내열성이 높습니다. 고무경화에 대한 현대 물리이론은 고무와 충전재 사이에 발생하는 결합력(흡착 및 접착력)의 존재에 의해 강도가 증가하고, 필러 입자 간의 상호 작용. 고무와 충전제의 화학적 상호작용도 가능합니다.
고무 생산
가소화.고무의 가장 중요한 특성 중 하나인 가소성은 고무 제품 제조에 사용됩니다. 고무를 다른 고무 배합 성분과 혼합하려면 먼저 기계적 또는 열처리를 통해 연화 또는 반죽해야 합니다. 이 과정을 고무 반죽이라고 합니다. 1820년 T. Hancock이 고무를 가소화할 가능성을 발견한 것은 고무 산업에 매우 중요했습니다. 반죽기는 스터드 중공 실린더에서 회전하는 스터드 로터로 구성됩니다. 이 장치에는 수동 드라이브가 있습니다. 현대 고무 산업에서는 고무 화합물의 다른 구성 요소가 고무에 통합되기 전에 세 가지 유형의 유사한 기계가 사용됩니다. 이것은 고무 그라인더, Banbury 믹서 및 Gordon 반죽기입니다.
용법 제립기 - 고무를 같은 크기와 모양의 작은 알갱이 또는 플레이크로 절단하는 기계 - 주입 작업 및 고무 처리 공정 제어를 용이하게 하는 기계. 고무는 반죽기 출구에서 제립기로 공급됩니다. 생성된 과립은 Banbury 믹서에서 카본 블랙 및 오일과 혼합되어 마스터 배치를 형성하고 이 또한 과립화됩니다. Banbury 믹서에서 처리한 후 가황제, 황 및 가황 촉진제와 혼합됩니다.
고무 화합물 준비. 화합물고무와 유황만이 제한적일 것입니다. 실용... 고무의 물리적 특성을 개선하고 다양한 응용 분야에서 더 유용하게 사용하려면 다른 물질을 추가하여 특성을 수정해야 합니다. 황을 포함하여 가황 전에 고무와 혼합되는 모든 물질을 고무 배합 성분이라고 합니다. 그들은 고무에 화학적 및 물리적 변화를 일으킵니다. 그들의 목적은 경도, 강도 및 인성을 수정하고 마모, 오일, 산소, 화학 용매, 열 및 균열에 대한 내성을 높이는 것입니다. 다양한 용도의 고무 제조에는 다양한 화합물이 사용됩니다.
가속기 및 활성화제 . 촉진제라고 하는 물질은 황과 함께 사용하면 경화 시간을 단축하고 고무의 물성을 향상시킵니다. 무기 촉진제의 예로는 백납, 납석회(일산화납), 석회 및 마그네시아(산화마그네슘)가 있습니다. 유기 촉진제는 훨씬 더 활성이며 거의 모든 고무 화합물의 중요한 부분입니다. 그들은 비교적 적은 비율로 혼합물에 도입됩니다. 일반적으로 고무 100부당 0.5~1.0부이면 충분합니다. 대부분의 촉진제는 산화아연과 같은 활성제가 있을 때 완전히 효과적이며 일부는 스테아르산과 같은 유기산을 필요로 합니다. 따라서 현대 고무 제형에는 일반적으로 산화아연과 스테아르산이 포함됩니다.
연화제(가소제). 유연제와 가소제는 일반적으로 고무 배합 시간을 단축하고 공정 온도를 낮추는 데 사용됩니다. 또한 혼합물의 성분을 분산시켜 고무가 팽창하거나 용해되도록 합니다. 일반적인 연화제는 파라핀계 및 식물성 기름, 왁스, 올레산 및 스테아르산, 파인 타르, 콜타르 및 로진, 바셀린, 역청 및 디부틸 프탈레이트 **입니다. 유연제의 양은 고무 질량의 8-30%입니다.
* 분산 - 분말, 현탁액 및 유제를 얻기 위해 모든 매체에서 고체 및 액체를 미세 분쇄합니다.
**디부틸 프탈레이트, o-프탈산의 디-n-부틸 에스테르, С 6 Н 4 (СООС 4 Н 9) 2 , 희미한 과일 냄새가 나는 무색 유성 액체; t 킵 206°C(10mmHg); 밀도 1047-1050 kg / m 3 (25 ° C); 굴절률 n 25 D 1.490-1.493; 물에 대한 용해도 0.1%(20°C). D.는 산 촉매의 존재 하에 n-부틸 알코올 및 프탈산 무수물로부터 수득된다. D.는 폴리염화비닐, 폴리스티렌 및 기타 여러 플라스틱 및 합성 고무(BSE)용 가소제입니다.
필러. 고무에서 얻은 제품의 비용을 줄이기 위해 고무에 첨가되는 물질(충전제 또는 불활성 충전제). 일부 물질은 고무를 강화하여 강도를 부여하고 내마모성으로 인해 강화 충전재(또는 활성 또는 강화 충전재)라고 합니다. 미세하게 분쇄된 탄소(가스) 그을음은 가장 일반적인 보강 충전재입니다. 그것은 상대적으로 저렴하고 동종 물질 중 가장 효과적인 물질 중 하나입니다. 자동차 타이어용 트레드 고무에는 고무 100부당 카본 블랙이 약 45부 포함되어 있습니다. 일반적으로 사용되는 다른 보강 충전재로는 산화아연, 탄산마그네슘, 실리카, 탄산칼슘 및 일부 점토가 있지만 모두 카본 블랙보다 덜 효과적입니다. 오래된 고무 제품 및 고무 생산 폐기물을 처리하는 제품인 고무 조성물에 종종 재생이 도입된다는 점을 언급해야 합니다. 비용 절감 외에도 재생 고무는 고무의 품질을 향상시켜 노화 경향을 줄입니다.
산화 방지제 및 산화 방지제. 노화 및 작동 중에 고무 제품의 원하는 특성을 유지하기 위해 산화 방지제를 사용하는 것은 2차 세계 대전 이후에 시작되었습니다. 가황 촉진제와 마찬가지로 산화 방지제는 고무 100부당 1-2부의 농도로 고무 경도 및 취약성의 성장을 방지하는 복합 유기 화합물입니다. 공기, 오존, 열 및 빛에 대한 노출은 고무 노화의 주요 원인입니다. 일부 산화 방지제는 고무가 구부러지거나 열 손상되는 것을 방지합니다. 간단히 말해서, 항산화제의 효과는 스스로 산화되거나 생성된 고무 퍼옥사이드를 파괴함으로써 고무의 산화를 억제한다는 것입니다. 알돌, 네오존 D 등이 사용됩니다. 산화 방지제 (파라핀, 왁스)는 표면 보호 필름을 형성하며 덜 자주 사용됩니다.
안료 ... 경화제, 부형제 및 기타 고무 성분을 종종 안료라고 하지만 실제 안료는 고무 제품에 색상을 부여하는 데에도 사용됩니다. 아연 및 산화티타늄, 황화아연 및 리토폰이 백색 안료로 사용됩니다. 크라운 옐로우, 산화철 안료, 안티몬 황화물, 군청 및 램프 블랙은 제품에 다양한 색상을 부여하는 데 사용됩니다. 일부 착색제(흰색, 노란색, 녹색)는 태양 스펙트럼의 단파장 부분을 흡수하여 고무를 빛 노화로부터 보호합니다.
캘린더링.원료 고무를 반죽하고 고무 배합 성분과 혼합한 후 가황 전에 추가 가공하여 최종 제품의 모양을 만듭니다. 처리 유형은 고무 제품의 용도에 따라 다릅니다. 캘린더링 및 압출은 공정의 이 단계에서 널리 사용됩니다.
캘린더 고무 혼합물을 시트로 롤링하거나 그것으로 천을 바르기 위해 설계된 기계입니다. 표준 캘린더는 일반적으로 4롤 및 5롤 캘린더가 일부 작업에 사용되지만 3개의 수평 롤이 다른 롤 위에 쌓인 것으로 구성됩니다. 중공 캘린더 롤의 길이는 최대 2.5m, 직경은 최대 0.8m이며 롤에 증기를 공급하고 차가운 물일정한 두께와 매끄러운 표면을 가진 고품질 제품을 얻기 위해서는 온도를 선택하고 유지하는 것이 중요합니다. 인접한 샤프트가 회전합니다. 반대 방향그리고 각 샤프트의 속도와 샤프트 사이의 거리가 정밀하게 제어됩니다. 캘린더는 직물 코팅, 직물 번짐 및 고무 혼합물을 시트로 롤링하는 데 사용됩니다.
압출.압출기는 파이프, 호스, 타이어 트레드, 공기압 타이어 튜브, 자동차 개스킷 및 기타 제품을 성형하는 데 사용됩니다. 그것은 가열 또는 냉각을 위해 재킷을 입힌 강철 원통형 몸체로 구성됩니다. 몸에 꼭 맞는 오거는 미경화 고무 혼합물을 공급하고,
롤러에서 가열되어 몸체를 통해 헤드까지 교체 가능한 성형 도구가 삽입되어 결과 제품의 모양을 결정합니다. 헤드를 떠나는 제품은 일반적으로 물줄기에 의해 냉각됩니다. 공압 타이어의 튜브는 압출기를 연속 튜브 형태로 배출하고 원하는 길이의 조각으로 절단됩니다. 개스킷 및 소형 튜브와 같은 많은 제품은 최종 모양으로 압출기를 나온 다음 경화됩니다. 타이어 트레드와 같은 다른 제품은 압출기에서 직선 블랭크 형태로 나온 후 타이어 본체에 적용되고 가황되어 원래 모양이 변경됩니다.
경화.다음으로 사용에 적합한 완제품을 얻기 위해 공작물을 가황해야 합니다. 가황은 여러 가지 방법으로 수행됩니다. 많은 제품은 금형에 들어있는 고무 화합물이 온도와 압력을 받는 가황 단계까지 최종 모양이 지정되지 않습니다. 자동차 타이어는 드럼에 조립된 후 원하는 크기로 성형된 다음 홈이 있는 강철 주형으로 가황됩니다. 주형은 수직 가황 오토클레이브에서 다른 하나의 위에 쌓이고 증기는 닫힌 히터로 시작됩니다. 미경화 타이어 블랭크에 타이어 튜브와 같은 형태의 에어백을 삽입한다. 유연한 구리 파이프를 통해 공기, 증기, 뜨거운 물이 개별적으로 또는 서로 결합되어 시작됩니다. 이러한 압력 전달 유체는 타이어 카커스를 팽창시켜 고무가 몰드의 형상화된 홈으로 흐르게 합니다. 현대의 실무에서 기술자들은 금형이라고 하는 별도의 가황기에서 가황된 타이어의 수를 늘리기 위해 노력합니다. 이 사출 금형에는 내부 증기 순환을 허용하기 위해 중공 벽이 있으며, 뜨거운 물및 공작물에 열을 공급하는 공기. 설정된 시간에 금형이 자동으로 열립니다.
자동 가황 프레스가 개발되어 조리 챔버를 타이어 블랭크에 삽입하고 타이어를 가황하고 완성된 타이어에서 조리 챔버를 제거합니다.
조리실
가황 프레스의 필수적인 부분입니다. 타이어 튜브는 표면이 매끄러운 유사한 금형에서 가황 처리됩니다. 한 챔버의 평균 가황 시간은 155°C에서 약 7분입니다. 더 낮은 온도에서는 가황 시간이 늘어납니다.
많은 소형 제품이 평행한 유압 프레스 플레이트 사이에 배치된 금형에서 경화됩니다. 프레스 플레이트는 내부가 비어 있어 제품과 직접 접촉하지 않고도 스팀을 가열할 수 있습니다. 제품은 금형을 통해서만 열을 받습니다.
많은 제품이 공기 또는 이산화탄소에서 가열하여 경화됩니다. 고무 처리된 직물, 의류, 비옷 및 고무 신발은 이러한 방식으로 가황 처리됩니다. 이 공정은 일반적으로 대형 수평 증기 재킷 가황기에서 수행됩니다. 건열 가황 고무 화합물은 일반적으로 일부 유황이 제품 표면에 도달하는 것을 방지하기 위해 더 적은 유황을 함유합니다. 일반적으로 개방형 증기 또는 프레스 가황보다 긴 가황 시간을 줄이기 위해 촉진제가 사용됩니다.
일부 고무 제품은 압력을 받는 뜨거운 물에 담그면 가황됩니다. 고무 시트는 드럼의 모슬린 층 사이에 감겨지고 압력을 가해 뜨거운 물에서 가황됩니다. 고무 전구, 호스, 전선 절연체는 열린 쌍으로 가황 처리됩니다. 가황기는 일반적으로 단단히 고정된 캡이 있는 수평 실린더입니다.
소방 호스는 내부에서 증기 가황 처리되어 자체 가황기 역할을 합니다. 편조된 면호스 내부로 고무호스를 끌어들여 연결플랜지를 부착하고 일정시간 압력을 가해 작업물에 증기를 주입한다.
가황 물질(약제)은 가황물의 공간적 네트워크 구조 형성에 관여합니다. 일반적으로 일부 고무, 과산화물의 경우 황과 셀레늄이 이러한 물질로 사용됩니다. 전기 목적의 고무의 경우 원소 황(구리와 상호 작용) 대신 유기 황 화합물인 티우람(티우람 고무)이 사용됩니다.
분말 고무 및 조성물의 사용 및 액체 고무에 기초한 조성물로부터 액체 성형 방법에 의한 성형 고무의 제조는 유망하다. 30~50질량%의 S를 함유하는 혼합물을 가황할 때 고무로 계산하면 다음을 얻습니다. 에보나이트 .
경질 * 고무 및 연질 고무
경질 고무 제품은 주로 가황에 사용되는 황(또는 기타 제제)의 양이 연질 고무 제품과 다릅니다. 고무 컴파운드의 황 함량이 5%를 초과하면 가황에 의해 경질 고무가 얻어진다. 고무 화합물은 고무 100부당 최대 47부의 황을 함유할 수 있습니다. 이것은 흑단(에보니) 나무와 유사하기 때문에 에보나이트라고 하는 단단하고 질긴 제품을 생성합니다.
경질 고무 제품은 유전 특성이 우수하여 전기 산업에서 배전반, 플러그, 소켓, 전화기 및 배터리와 같은 절연체로 사용됩니다. 경질 고무로 만든 튜브, 밸브 및 피팅은 내식성이 요구되는 화학 산업 분야에서 사용됩니다. 아이들을 위한 장난감을 만드는 것은 고체 고무 소비의 또 다른 항목입니다.
* 고무 경도 고무의 경도는 압축력의 작용하에 금속 바늘이나 볼(압자)이 고무에 움푹 들어가지 않는 저항을 특징으로 합니다.
스프링 또는 하중의 작용하에. 고무의 경도를 결정하기 위해 다양한 경도계가 사용됩니다. 종종 고무의 경도를 결정하기 위해 장치 내부의 스프링에 연결된 무딘 바늘이 있는 TM-2 경도 시험기(쇼어 유형)가 사용됩니다. 경도는 장치 바닥면이 표면에 닿을 때 압축 스프링의 작용으로 시료에 바늘이 들어간 깊이에 의해 결정됩니다. 샘플(GOST 263-75). 바늘을 누르면 장치의 눈금에서 화살표가 비례하여 움직입니다. 유리 또는 금속의 경도에 해당하는 최대 경도는 100 기존 단위입니다. 고무는 조성과 가황 정도에 따라 경도가 40~90 일반 단위입니다. 충전제의 함량이 증가하고 가황 기간이 증가함에 따라 경도가 증가합니다. 유연제는 고무의 경도를 감소시킵니다.
속성.고무는 고무가 분산매를 구성하고 충전제가 분산상을 구성하는 가교 콜로이드 시스템으로 간주될 수 있습니다. 고무의 가장 중요한 특성은 높은 탄성, 즉 넓은 온도 범위에서 큰 가역적 변형을 겪을 수 있는 능력입니다. 고체(탄성, 형태 안정성), 액체(비정질, 낮은 체적 압축에서 높은 변형성) 및 기체(온도가 상승함에 따라 가황망의 탄성 증가, 탄성의 엔트로피 특성).
고무는 비교적 부드럽고 거의 압축되지 않는 재료입니다. 특성의 복합체는 주로 고무 유형에 따라 결정됩니다(아래 목록 및 표 참조). 고무 분해를 결합할 때 특성이 크게 변경될 수 있습니다. 유형 또는 수정.
탄성 계수변형이 작은 다양한 유형의 고무는 1-10 MPa로 강철보다 4-5 배 낮습니다.
Pausson의 계수고무는 0.5에 가깝습니다.
고무의 탄성 특성비선형이며 뚜렷한 이완 특성을 가지고 있습니다. 하중 모드, 크기, 시간, 속도(또는 빈도), 변형 및 온도의 반복에 따라 다릅니다. 연신율은 1000%에 도달합니다
가역 인장 변형고무는 500-1000%에 도달할 수 있습니다(강철의 경우 약 1%).
고무의 압축성- 엔지니어링 계산의 경우 고무는 일반적으로 비압축성으로 간주됩니다.
하한 온도 범위고무의 높은 탄성은 주로 고무의 유리 전이 온도에 기인하며 고무의 결정화는 온도와 결정화 속도에 따라 달라집니다.
온도 상한고무의 작동은 고무의 열 저항과 관련이 있습니다. 화학 접착제가황 중에 형성됩니다. 비결정화 고무를 기반으로 한 비보강 고무는 강도가 낮습니다. 활성 충전제(고분산 그을음, SiO 2 등)를 사용하면 고무의 강도 특성을 한 차원 높일 수 있고 고무 결정화로부터 고무 성능 수준을 달성할 수 있습니다.
고무 경도충전제 및 가소제의 함량과 가황 정도에 따라 결정됩니다.
고무의 밀도개별 구성 요소 밀도의 부피 가중 평균으로 계산됩니다. 유사하게, 고무의 열물리적 특성은 대략적으로 계산될 수 있습니다(30% 미만의 체적 충전): 열팽창 계수, 비체적 열용량 및 열전도 계수.
고무는 물을 미미하게 흡수하고 유기 용매에서 제한된 정도로 팽창합니다.
알려진 고무는 오일, 가솔린, 물, 증기 및 내열성, 화학적으로 공격적인 매체, 오존, 빛, 이온화 방사선에 대한 내성이 특징입니다. 언제 지속됩니다. 고무의 저장 및 작동은 노화 및 피로에 영향을 받아 기계적 특성이 저하되고 강도 및 파괴가 감소합니다. 고무의 수명은 작동 조건에 따라 며칠에서 수십 년까지 다양합니다.
고무의 분류.
목적에 따라 다음과 같은 주요 고무 그룹이 구별됩니다.
범용,
다음을 포함한 특수 목적:
내열성,
서리 방지,
내유성,
유압유에 대한 내성을 포함하여 화학적으로 공격적인 매체에 대한 내성,
유전체,
전기 전도성,
자기,
내화성,
내방사선성,
진공,
마찰(내마모성 *),
식품 및 의료 목적으로,
열대 및 기타 기후용
유형별:
또한 수신
다공성 또는 해면질
착색되고 투명한 고무.
* 내마모성 - 내마모성의 주요 지표는 미끄러짐이 있는 롤링 조건(GOST 12251-77) 또는 일반적으로 이전의 경우와 같이 연마지 GOST에서 연마 표면에서 미끄러지는 조건에서 결정되는 마모 및 내마모성입니다. 426-77).
마모(마모에 소요된 작업에 대한 마모 중 샘플 부피 감소의 비율로 정의되며 m3/MJ[cm3/(kW(h)]로 표시됨).
내마모성(마모 중 샘플 부피 감소에 대한 마모에 소요된 작업의 비율로 정의되며 MJ/m3[cm3/(kW(h)]로 표시됨).
미끄러짐이 있는 롤링 중 환형 시편의 마모는 작동 중 타이어 트레드의 마모 조건과 더 일치하므로 트레드 고무의 내마모성 시험에 사용됩니다.
고무 및 엘라스토머(탄성체).
1) 천연(NK) 및 합성 이소프렌(SKI).고무의 밀도는 910-920kg/m3, 인장 강도는 24-34MPa, 상대 연신율은 600-800%입니다. 신축성 측면에서 SKI-3 브랜드는 현재 알려진 대부분의 SK를 능가하며 실질적으로 NK와 동등합니다. 또한 식품용 이소프렌고무인 SKI-Zp, 유색제품용 SKI-Zs, 얇은 두께의 제품용 SKI-ZNTP 등을 생산하고 있습니다. 이소프렌고무는 컨베이어 벨트, 성형품, 의료용 스폰지 및 다른 제품들.
2) 부타디엔(SKD).고무의 밀도는 900-920kg/m3, 인장 강도는 13-16MPa, 상대 연신율은 500-600%입니다. 알려진: SKD 그룹 I 및 II, 가소성이 다른 SKDM - 오일 충전, 16~25시간(중량 기준)의 오일 함량, SKDP - 9-10% 피페릴렌 함유. SKD는 높은 내한성과 내마모성을 가지고 있습니다. SKD 기반 고무 컴파운드는 압출 및 캘린더링에 의해 제대로 가공되지 않습니다. 이러한 특성을 개선하기 위해 NK 및 SKI-3이 SKD에 추가되었습니다. Oil-filled SKD는 최고의 소성탄성 특성을 가지며, 이를 기반으로 하는 가황물은 물리적, 기계적 특성이 개선된 복합체를 가지고 있습니다. SKD 기반 혼합물은 끈적임이 적습니다. SKD는 가황물의 강도에서 NK보다 열등합니다.
3) 부틸고무(BK)산소, 오존 및 기타 화학 시약에 내성이 있습니다. 고무는 높은 내마모성과 높은 유전 특성을 가지고 있습니다. 내열성면에서 다른 고무에 비해 열등합니다. 메인 물성 BC는 비정상적으로 높은 가스 및 습기 저항입니다. 이 소재로 만들어진 타이어 튜브는 천연고무로 만든 튜브보다 10배 더 오래 공기를 머금고 있습니다. 부틸 고무는 일반적으로 널리 사용되며 특수 목적... BK에서 고무 제품을 생산할 때 증기 호스, 컨베이어 벨트 및 고무 기술 부품이 제조되며, 이는 열, 증기, 오존 및 내화학성을 증가시켜야 합니다. BK는 전기절연고무, 각종 고무가공직물 및 화학장비의 라이닝 제조에 사용됩니다. BK 고무는 착유기 및 식품 산업의 부품에 사용됩니다.
고무는 결정화될 수 있으므로 강도가 높은 재료를 얻을 수 있습니다(탄성 특성은 낮지만).
4) 스티렌 부타디엔(SKS) 및 메틸 스티렌 부타디엔(SKMS) 고무.고무의 밀도는 919-920kg/m3, 인장 강도는 19-32MPa, 연신율은 500-800%이며 스티렌 부타디엔 및 메틸 스티렌 부타디엔 고무 기반 고무는 내마모성이 높습니다. 이 고무의 고무는 고무, 다양한 고무 제품을 덮는 컨베이어 벨트 생산에 널리 사용됩니다. 스티렌 또는 메틸스티렌 함량이 감소된 특수 등급의 내한성 고무가 생산됩니다: SKS-Yu, SKMS-10 및 SKS-10-1.
5) 부타디엔 니트릴(SKN). SKN계 고무는 강도가 높고 내마모성이 우수하나 NK계 고무에 비해 탄성이 떨어지고 내구성이 뛰어남 노화와 묽은 산과 알칼리의 작용. 니트릴 부타디엔은 내유성 및 내유성 고무의 주요 유형으로 매우 다양한 고무 제품 제조에 널리 사용됩니다. 니트릴 고무는 아크릴로니트릴을 함유하고 있는 만큼 내유성이 있습니다. RTI 산업은 SKN-18, SKN-18M, SKN-26, SKN-26M, SKN-40M, SKN-40T, SKN-18RVDM, SKN-26RVDM과 같은 유형의 고무를 사용합니다. 현재 새로운 유형의 니트릴 부타디엔 고무가 개발되었습니다. 여기에는 무독성 유화제로 얻은 연질 유형의 아크릴로 니트릴 함량이 높은 고무 - SKN-50SM; 폴리염화비닐로 변성 - SKN-18PVH 등
6) 에틸렌 프로필렌(EPDM 및 EPDM)에틸렌과 프로필렌의 공중합체 - 강도와 탄성이 높고 열 노화에 매우 강한 백색 고무질 덩어리이며, 좋은 유전 특성. EPDM 외에도 EPDM 삼원 공중합체도 생산됩니다.
고무는 일반 및 특수 목적의 고무 생산에 사용할 수 있는 귀중한 특성(열, 빛 및 내오존성)의 복합체를 가지고 있습니다. 강력한 산화제(HNO3, H2O2 등)에 대한 저항성은 제품, 다이어프램, 플렉시블 호스 등의 밀봉에 사용되며 대기 조건에서 몇 년 동안 작업해도 열화되지 않습니다. 성형 및 미성형 제품, 단열재, 유압 시스템용 실런트 생산에 사용됩니다. 이 고무는 저렴한 원료 및 수많은 산업 응용 프로그램을 찾습니다.
EPDM 고무는 통기성이 뛰어납니다.
7) 클로로프렌(HC) = 아질산염.나이라이트계 고무는 고탄성, 내진동성, 내오존성, 내연료성 및 내유성, 내열노화성이 우수합니다. (고무의 산화는 이중 결합에 대한 염소의 차폐 효과에 의해 느려집니다.) (오일 -, 벤조 -, 내오존성, 불연성, 내열성 증가) 적용의 특이성을 결정합니다. 그들은 분자 사슬에 황을 포함하지 않으며 더 규칙적이며 더 빠른 속도로 결정화됩니다. 우수한 동적 특성. 나이라이트는 V-벨트, 성형 및 비성형 장비, 슬리브, 벨트 및 기타 고무 제품의 생산에 사용됩니다. nairite 기반 고무는 알칼리, 염 용액 및 기타 공격적인 매체에 노출된 화학 장비 라이닝에 성공적으로 사용됩니다. 이 산업은 또한 부식 방지 및 보호 코팅에 사용되는 액체 나이라이트를 생산합니다.
생산된 클로로프렌 고무는 황으로 개질된 것과 메르캅탄으로 개질된 두 가지 주요 그룹으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 그룹은 분자 사슬에 황을 포함하는 Nairite CP-50, Nairite CP-100, Nairite KR-50으로 구성되며 규칙성이 낮고 결정화 속도가 상대적으로 낮습니다. 두 번째 그룹에는 Nairit P, Nairit NP, Nairite PNA, Nairit NOT이 포함됩니다. DF, DKR, DN 등의 새로운 등급의 nairite 생산이 마스터되었습니다.
8) 클로로설폰화 폴리에틸렌(CSPE)가열 시 내마모성 증가, 내오존성, 내유성, 내유성, 우수한 유전체. 구조 및 보호재로 사용(부식방지, 바닷물방사선 노출로부터 보호하기 위해 조류 및 코팅 미생물). 그것의 가황물은 우수한 내오존성, 높은 마모 및 내후성, 낮은 흡수성, 우수한 유전 특성, 높은 내화학성을 갖는다. HSPE는 가열된 재료를 운반하는 컨베이어 벨트를 라이닝하는 데 사용됩니다. 슬리브, 벨트, 내열 씰, 개스킷, 스폰지 제품, 특수 유형의 고무 직물 생산에 사용하는 것이 좋습니다.
단점은 상대적으로 높은 열 발생, 상당한 영구 변형 및 가열 시 가스 발생을 포함합니다.
9) 우레탄(SKU) / 폴리우레탄고강도, 탄성, 내마모성, 내유성 및 내유성이 있습니다. 산소와 오존에 강하고 기밀성이 NK보다 10~20배 높습니다. 우레탄 고무는 내방사선성이 있습니다. SKU 기반 고무는 자동차 타이어, 컨베이어 벨트, 파이프 라이닝 및 연마재, 신발 등을 운반하는 거터에 사용됩니다.
폴리 에스테르를 기준으로 SKU-7, SKU-8, SKU-50이 생산됩니다. 폴리에테르 기반 - SKU-PF, SKU-PFL.
10) 폴리설파이드(PSK) 티오콜.연료 및 오일, 산소, 오존, 햇빛... 높은 기밀성 - 우수한 밀봉 재료, 우수한 노화 특성, 높은 인열 저항. 티오콜의 수성 분산액은 철근 콘크리트 탱크를 밀봉하는 데 사용됩니다.
thiokol 기반 고무의 기계적 특성은 낮습니다.
11) 아크릴레이트(AK)/폴리아크릴레이트.아크릴레이트 고무의 장점은 고온에서 황 함유 오일의 작용에 대한 내성입니다. 그들은 자동차 산업에서 널리 사용됩니다. 그들은 산소에 강하고 충분히 내열성이 있으며 폴리머와 금속에 부착됩니다. 아크릴 고무의 독특한 특성은 높은 내열성과 내유성입니다. 내열성 면에서 실록산 및 불소 엘라스토머보다 열등합니다. SKU의 일반적인 특징은 매우 높은 내마모성입니다. 이 지표에 따르면 모든 유형의 일반 및 특수 목적 고무뿐만 아니라 많은 금속에도 상당히 우수합니다. 이와 함께 SKU는 우수한 탄력성으로 구별됩니다.
다양한 내열성 및 내유성 씰링 제품(예: 오일 씰, 링, 개스킷), 슬리브, 다이어프램, 보호 코팅, 장비 고무, 접착 테이프에 아크릴레이트 고무를 사용하는 것이 좋습니다. 마모 조건에서 작동하는 제품 제조용: 다양한 성형 제품, 인쇄 롤러, 파이프라인 및 슈트의 라이너, 연마 재료가 운송되는 등
단점은 낮은 서리 저항, 뜨거운 물 및 증기에 대한 낮은 저항입니다.
에테르 기반 SKU는 SKU-PF, SKU-PFL 브랜드로 알려져 있습니다. 에스테르 기반 - SKU-8, SKU-7, SKU-8P, SKU-7L, SKU-7P.
12) 불소탄성체(SKF).고무는 열 노화에 강하고 오일, 연료, 다양한 용제(고온에서도)의 영향, 강한 산화제(HNO3, H2O2 등)에 대한 불연성, 밀봉 제품, 다이어프램, 플렉시블 호스, 등, 몇 년 동안 대기 조건에서 작업할 때 악화되지 않습니다.
가황 고무는 높은 내마모성을 가지고 있습니다. 장기 내열성. 불소탄성체로 만든 고무는 자동차 및 항공기 산업에서 널리 사용됩니다. 200 ° C 이상의 오일 및 연료에서 작동하도록 설계된 밀봉 및 밀봉 부품은 플루오로 엘라스토머로 만들어집니다. 플루오로엘라스토머는 가연성 공격적인 액체 및 가스용 호스, 호스 및 튜브 생산, 고온에서 작동되는 전선 및 케이블 절연에 적용됩니다. 불소탄성체로부터 해면질 재료가 생산되며, 이는 공격적인 액체에 대한 높은 내성과 넓은 온도 범위에서 전기적 강도를 특징으로 합니다. 불소탄성체로 만든 실런트도 널리 사용됩니다.
단점은 대부분의 브레이크액에 대한 저항이 낮고 탄성이 낮다는 것입니다.
가장 널리 사용되는 산업 분야는 SKF-26 및 SKF-32의 두 가지 브랜드의 불소탄성체이며, 불소탄성체 SKF-26NM은 열매체유 및 내유성 실런트 제조용으로 생산됩니다.
13) 실록산 = 실리콘(SKT).고무의 밀도는 1700-2000kg/m3, 인장 강도는 35-80MPa, 상대 연신율은 360%입니다.
SKT - 내열합성고무. 다양한 산업 분야와 다양한 기술 분야에서 특수 용도의 탄성 소재로 사용됩니다. 실리콘 고무는 씰, 멤브레인, 문과 창문을 밀봉하기 위한 프로파일 부품, 항공기 객실뿐만 아니라 높은 대기층에서 매우 낮은 온도, 상당한 농도의 오존 및 태양 복사를 견딜 수 있는 유연한 조인트의 제조에 사용됩니다. 노화에 대한 그들의 저항과 유전 특성도 상당히 높습니다.
실리콘 고무로 만들어진 고무의 높은 내열성은 고무-금속 진동 차단기(충격 흡수기), 공기 덕트용 방진기, 점화 플러그 케이싱, 투광 조명 씰 등의 제조에도 사용할 수 있습니다. 또한 언급해야 합니다. 고온에서 작동하는 산업용 용광로 및 다양한 장치에 실리콘 고무(석유 제품 분해용 타워, 가스 파이프라인, 회수 장치 등)를 장착하는 방법. 내열 슬리브는 실리콘 고무 기반 고무로 만들어집니다. 또한 이러한 고무의 비용 증가는 기존 고무에 비해 장기적인 성능을 제공합니다.
용제 및 오일에서는 팽창하고 기계적 저항이 낮고 기체 투과성이 높으며 내마모성이 불량합니다.
고무 SKT, SKTV, SKTV-1, SKTN 등이 생산됩니다.
14) 플루오로실록산 = 플루오로실리콘 = (SKTFT).실리콘의 우수한 온도 특성과 오일 및 연료에 대한 특정 내화학성을 결합합니다. 실리콘 적용 분야의 상당한 확장을 제공합니다. 기계적 특성이 매우 제한적이므로 고정 조인트에만 플루오로실리콘을 사용하는 것이 좋습니다. 주요 응용 프로그램은 최대 +177 o C의 온도에서 연료 시스템에서 발견되었습니다.
15) 에피클로로히드린 -현대 엘라스토플라스트는 우수한 기밀성과 석유 오일에 대한 우수한 내성으로 인해 주로 수요가 있습니다. 오존, 산화, 풍화 및 햇빛에 강합니다.
단점은 기계적 처리의 복잡성과 폴리머의 부식 가능성을 포함합니다.
고무 제품은 습도가 낮거나 높은 조건에서 보관해서는 안됩니다. 오존 노출로부터 보호하기 위해 고무 제품은 오존을 방출할 수 있는 전기 장비 근처에 두어서는 안 됩니다. 또한 오존 함량이 높은 지역에서 산업용 고무 제품을 장기간 보관해서는 안 됩니다. 직사광선이나 반사광에 제품을 노출시키지 마세요.
설치류와 곤충의 일부 종은 고무 제품을 손상시킬 수 있으므로 적절한 보호 조치를 취해야 합니다.
