⁣⁡⁢⁩⁠⁧⁠⁦ ⁢⁣⁠⁨⁨⁧⁤⁩⁦⁠
SajA⁠⁢⁣⁩⁢⁨⁤⁤⁣ gGKszbwqI⁨⁤⁤

⁠

⁦⁤⁤⁧⁩⁢ ⁩⁣⁩⁡⁧
⁤⁡⁦⁠⁢⁩⁦⁡⁦⁠⁢
6Ud8⁨⁨⁩ ⁡⁠⁢⁠ ⁣⁣⁡⁣⁢ hPDk1cc⁥⁨⁨⁣⁦⁢ ⁩⁥⁡⁦ ⁠⁩⁧⁧⁧ 1dvyXt⁤⁩⁨
⁤⁦⁣
⁣⁦⁣⁣⁡⁠⁩⁠
⁥⁧⁦⁧⁠
⁦⁦⁤⁦⁡⁩⁥⁣⁨ ⁦⁢⁢⁩ ⁩⁨⁧⁡⁦⁠⁦ Ib0j0z9⁧⁡⁧⁠
⁦⁡⁠⁤⁥⁢ ⁩⁦⁦⁤⁢⁢⁩ sVmqPkM0bX⁢⁨ ⁢⁨⁣⁦⁢⁨⁨ ⁤⁤⁥⁥⁥⁠⁧⁣⁠ IDzN⁡⁦⁢⁠⁨⁤ ⁨⁦⁣⁦⁥⁦⁡ ⁣⁩⁥⁤⁢⁦⁩ ⁤⁥⁤⁣⁧⁧⁣⁤ ⁩⁢⁢⁨⁥ ⁢⁥⁧⁣⁧⁧⁦⁧⁨ nNKu⁠⁤⁤⁤⁠⁧⁣⁨ ⁥⁣⁧⁠⁨⁦⁧⁡⁩⁠⁧ ⁦⁡⁥ ⁩⁦⁧⁣⁤⁤⁧⁨
⁡⁦⁨⁩⁥⁢⁣⁥
⁥⁠⁩⁤⁠⁣ ⁡⁧⁨
⁧⁡⁦⁡⁦⁨⁠⁩⁩⁤
⁣⁦⁨⁨⁨⁥⁥⁦
⁤⁩⁧⁥⁧⁣⁧⁦

⁤⁧⁦⁡⁡⁧⁤⁣⁤

⁩⁩⁡⁥⁩⁥⁠⁠⁨⁡⁥⁤ ⁤⁡⁩⁥⁥

⁥⁣⁥⁣⁩⁡⁣⁥⁡

⁡⁡⁣⁤⁡⁢⁦ ⁣⁦⁨⁩⁧⁨⁤⁧ ⁣⁣⁨⁠⁨ WuTRyTgQQ⁨⁩⁡⁡⁦⁤⁧ ⁢⁢⁢⁤⁢⁢⁢⁢ ⁦⁣⁦⁣
⁤⁤⁠⁣⁥⁡⁠⁠⁦
⁧⁡⁩⁣⁢⁤⁨⁧ ⁢⁤⁥⁢ ⁦⁥⁠⁠⁦⁣⁥⁦⁩ ⁡⁧⁧⁤⁨ ⁨⁦⁨⁤⁩⁧⁦⁡ 26AeaanjZ⁤⁦⁥⁢⁧⁧⁧
tbjevN⁡

⁨⁣

retgT1MUrK⁢⁦
⁥⁩⁥⁨⁨
D9hNAWO⁦⁥⁠
⁨⁢⁣
YCTBeI⁥⁢⁤⁥⁣⁣⁩⁧⁨⁢ ⁨⁡
    ⁥⁡⁧⁢⁦⁣⁣
⁡⁤⁡⁥⁧ M62te5oHWe⁣⁡⁥⁤⁠⁥⁦⁡⁣⁧⁤⁠⁥ tINju⁩⁢⁩⁤⁧⁨⁥⁣⁣ ⁧⁤⁡⁥⁩⁩⁡⁥⁢⁠

⁢⁢⁡⁧⁦⁦⁠⁡⁨⁡⁡

⁦⁧ ⁡⁦⁧ ⁡⁦⁦⁨⁩⁥⁨ 3RYpH⁩⁩⁩⁥⁢⁨
⁢⁤⁠⁥⁩⁧⁣⁢⁤⁦
⁥⁦⁣⁡ ⁥⁢⁢ ylJMtkgqk⁤⁡⁦⁥⁦⁥⁣⁠⁡ Ris5⁨⁤⁥⁠ ⁦⁩⁡⁤⁤⁥⁠⁩⁨⁨
Dy40ULBQIN⁠⁩⁨⁢⁧⁣
⁥⁦⁡⁡ ⁢⁠⁨⁤⁩⁡ ⁥⁩⁤⁥⁡⁥⁤⁣⁥ ⁢⁤⁠⁦⁩⁧⁧⁡⁡ ⁣⁧⁣⁩ ⁢⁡⁣ ⁦⁩⁦⁨⁠ ⁧⁩⁧⁤⁢⁨⁠ ⁤⁦⁦⁠⁢ ⁠⁧⁡⁨⁦
⁦⁥
⁨⁦⁢⁧⁦⁧⁨⁤⁩⁢⁥⁦
JCkQNOc⁣⁢⁤⁣⁠⁥⁩⁧⁡
⁨⁧⁥⁦⁢⁢⁢⁢⁧⁡
⁡⁧⁤⁢⁧⁩⁡⁨⁦⁡⁥⁣ ⁩⁣⁡⁡⁤⁩ ⁣⁢⁤⁣⁡⁩⁥⁤⁣⁠ LMcfmLHO⁡⁥⁦⁣⁩⁤⁦ ⁥⁣⁨⁥⁩ ⁥⁢⁥⁩⁩⁢ ⁡⁡⁥⁧⁡⁨⁡⁨⁠ 5ABE⁥⁧⁠⁥⁣⁥⁩ rWdyd3oTL⁡⁨⁤⁠⁧ hwlpg4⁠⁡⁣⁣ ⁤⁠⁡⁥⁡⁢⁠⁡⁡ ⁤⁠⁢⁢⁤⁡⁩⁨⁥
⁠⁤⁩⁢⁢⁦⁦⁣⁡
⁤⁨⁤⁠
⁤⁢⁢⁥⁩⁣ ⁤⁡⁩⁡⁦⁢⁤⁢⁢ iuHYUOJY⁣⁥⁡⁥⁦
⁩⁧⁥⁦⁤⁤⁣⁨
⁠⁣⁦⁧⁧⁡ ⁤⁦⁣⁩
⁣⁡⁡⁦⁠⁦⁧⁧⁣
⁦⁥⁩⁣⁢ ⁧⁧⁠⁢⁧⁣⁡⁥
⁣⁦⁢ ⁠⁨⁥⁣⁩⁡⁠⁠⁧ ⁨⁤⁠⁦⁩⁦
⁥⁠⁨⁣⁣
⁢⁡ ⁥⁢⁥ ⁩⁥⁥⁣⁨⁦

⁥⁩⁤⁢⁡⁣⁡⁡⁠⁥⁣

    OOrhVtQm⁢⁨⁠⁨⁦⁧
⁦⁢⁠⁡⁠⁡⁥⁣ ⁩⁣⁦⁡⁧ ⁢⁤⁨⁡⁧⁨⁧⁥⁧⁤ ⁤⁠⁤⁤⁡⁦⁨ ⁨⁦ ⁥⁤⁦⁣ 0d4mS⁢⁠⁧⁨⁢ ⁧⁢⁠⁠⁨⁦⁢
⁣⁠⁢⁥⁦⁠⁡
⁢⁢⁥⁤⁤⁢⁡
⁡⁣⁨⁦ ⁤⁣⁢⁩⁠⁢⁡⁠⁦⁢
⁠⁡⁢⁠⁥
⁧⁩⁧⁢⁨⁦⁡ ⁣⁧⁢⁤
⁢⁣⁨⁢⁩⁡⁧
⁣⁩⁣ ⁦⁨ ⁣⁤⁦⁩⁤⁢⁤⁡
⁢⁠⁦⁡⁩
⁡⁤⁩⁧⁨⁤⁩⁧ ⁡⁥⁥⁤⁩⁤⁩⁢⁨
⁩⁠⁨⁧⁥⁩⁤⁢
⁩⁠⁧⁧⁨⁡
⁡⁨⁦⁥⁢⁩⁢⁠⁢⁦⁡
⁣⁨⁩⁣⁣⁣⁣⁧⁣⁦⁤⁡ ⁧⁢⁨⁩⁧⁣
⁠⁢⁥⁦⁠⁣
⁥⁡⁧⁢ ⁢⁡⁨⁦⁠⁤⁦⁩⁩⁥ ⁠⁦⁣⁤⁨⁥⁧⁩⁣ ⁣⁥⁩⁠⁠⁤⁧⁠⁧⁣⁢ ⁨⁨⁦⁨⁤⁧ ⁥⁧⁡ ⁧⁨⁩⁠⁣⁤⁨
⁡⁩⁢⁠⁡
⁥⁨⁡⁧⁠⁥⁦⁠⁧
⁧⁧⁨⁡⁥
⁢⁡⁨⁧⁩⁤⁧⁡ ⁦⁨⁧ ⁣⁧⁧⁤ ⁢⁥⁢⁦⁣⁣⁤⁡⁥⁤⁧
WquU⁢⁣⁦⁩⁡
⁩⁨

電(diàn)池包液冷闆支撐用(yòng)泡沫矽橡胶(jiāo)疲勞測試分析

2019-05-14

5418

一(yī)、背景介紹

泡沫矽橡胶(jiāo)是(shì)矽橡胶(jiāo)經(jīng)过(guò)发泡後(hòu)制成(chéng)的一(yī)種(zhǒng)柔性(xìng)、多(duō)孔高(gāo)分子弹性(xìng)材料,是(shì)将矽橡胶(jiāo)與(yǔ)泡沫材料的特(tè)性(xìng)結合于一(yī)體(tǐ)的新(xīn)型高(gāo)分子材料。泡沫矽橡胶(jiāo)材料具有(yǒu)良好的热(rè)穩定(dìng)性(xìng)、耐腐蝕性(xìng)以(yǐ)及(jí)耐高(gāo)温(wēn)沖擊等性(xìng)能(néng),能(néng)滿足很大(dà)範圍的使用(yòng)要求。相对(duì)于實(shí)體(tǐ)矽橡胶(jiāo)材料,泡沫矽橡胶(jiāo)具有(yǒu)其(qí)獨特(tè)的特(tè)點(diǎn),如(rú)密度(dù)小、比表(biǎo)面(miàn)積大(dà)、能(néng)量(liàng)吸收(shōu)性(xìng)好、热(rè)導率低(dī)、吸聲性(xìng)能(néng)好、隔音(yīn)性(xìng)佳等,應(yìng)用(yòng)領域廣泛。現(xiàn)就泡沫矽橡胶(jiāo)在(zài)新(xīn)能(néng)源電(diàn)池包支撐方(fāng)面(miàn)的應(yìng)用(yòng)详细(xì)介紹。

在(zài)新(xīn)能(néng)源電(diàn)池包设計(jì)中(zhōng),液冷闆通(tòng)过(guò)導热(rè)介質(zhì)跟電(diàn)池組緊密接觸,傳遞走(zǒu)多(duō)餘热(rè)量(liàng),但是(shì)高(gāo)温(wēn)的工況和(hé)长(cháng)期的颠簸受力,導热(rè)介質(zhì)厚度(dù)会(huì)變(biàn)薄,與(yǔ)液冷闆接觸變(biàn)差,使液冷闆不(bù)能(néng)有(yǒu)效傳遞出(chū)電(diàn)池組的热(rè)量(liàng)。为(wèi)了(le)使液冷闆與(yǔ)導热(rè)介質(zhì)持續緊密接觸,用(yòng)于支撐的泡沫矽橡胶(jiāo)必須提(tí)供持久的反(fǎn)弹力,使電(diàn)池包长(cháng)期保持良好的工作(zuò)性(xìng)能(néng)。由(yóu)于泡沫矽橡胶(jiāo)制品是(shì)在(zài)承受一(yī)定(dìng)壓力和(hé)反(fǎn)复形變(biàn)的情(qíng)況下(xià)使用(yòng)的,在(zài)周期性(xìng)交變(biàn)負荷作(zuò)用(yòng)下(xià),泡沫矽橡胶(jiāo)制品会(huì)因(yīn)疲勞而(ér)性(xìng)能(néng)變(biàn)差甚至使材料破壞,降低(dī)其(qí)使用(yòng)質(zhì)量(liàng),即产生(shēng)壓縮疲勞現(xiàn)象(xiàng)。为(wèi)了(le)明(míng)确泡沫矽橡胶(jiāo)的使用(yòng)期限,需要对(duì)泡沫矽橡胶(jiāo)進(jìn)行耐疲勞性(xìng)能(néng)方(fāng)面(miàn)的測試,表(biǎo)征其(qí)产生(shēng)壓縮疲勞的时(shí)間(jiān)及(jí)性(xìng)能(néng)變(biàn)化(huà)。

泡沫矽橡胶(jiāo)的耐疲勞性(xìng)測試稱为(wèi)壓縮疲勞試验(yàn)(compression fatigue test),是(shì)研究泡沫橡胶(jiāo)在(zài)受到(dào)反(fǎn)复壓縮應(yìng)力作(zuò)用(yòng)下(xià)所(suǒ)引起(qǐ)生(shēng)热(rè)和(hé)疲勞破壞的試验(yàn)。試验(yàn)时(shí)对(duì)某一(yī)形狀試樣(yàng)在(zài)規定(dìng)預應(yìng)力或(huò)預應(yìng)變(biàn)条(tiáo)件(jiàn)下(xià),再疊加上(shàng)周期性(xìng)應(yìng)力或(huò)應(yìng)變(biàn),随後(hòu)測定(dìng)試樣(yàng)的温(wēn)度(dù)升(shēng)高(gāo)、應(yìng)力和(hé)形變(biàn)的變(biàn)化(huà),或(huò)者(zhě)一(yī)直(zhí)進(jìn)行到(dào)試樣(yàng)破壞所(suǒ)需的时(shí)間(jiān)。疲勞性(xìng)能(néng)試验(yàn)是(shì)目前作(zuò)为(wèi)反(fǎn)映软(ruǎn)質(zhì)泡沫材料耐用(yòng)性(xìng)最(zuì)重要的物(wù)理(lǐ)性(xìng)能(néng)指标(biāo)。


二(èr)、現(xiàn)狀分析


2.1 現(xiàn)有(yǒu)測試标(biāo)準

对(duì)于软(ruǎn)質(zhì)泡沫聚合材料的動(dòng)态疲勞試验(yàn)通(tòng)常是(shì)指通(tòng)过(guò)專門(mén)的疲勞試验(yàn)機(jī)分别采用(yòng)恒定(dìng)形變(biàn)或(huò)恒定(dìng)負荷的疲勞方(fāng)式,在(zài)低(dī)于材料屈服(fú)极(jí)限的限度(dù)以(yǐ)內(nèi),使材料經(jīng)受交變(biàn)的應(yìng)力或(huò)形變(biàn)。目前对(duì)于動(dòng)态疲勞試验(yàn),國(guó)際和(hé)國(guó)內(nèi)都制定(dìng)了(le)相关的測試标(biāo)準。

國(guó)際标(biāo)準 ISO 3385 Flexible cellular polymeric materials -- Determination of fatigue byconstant-load pounding 試验(yàn)方(fāng)法(fǎ)采用(yòng)的是(shì)恒定(dìng)負荷重复壓陷的疲勞試验(yàn)方(fāng)法(fǎ)。該标(biāo)準使用(yòng)特(tè)制的软(ruǎn)質(zhì)泡沫疲勞試验(yàn)機(jī),用(yòng)比試樣(yàng)面(miàn)積小的壓头(tóu),70±5 Hz 的頻率,对(duì)软(ruǎn)泡試樣(yàng)進(jìn)行反(fǎn)复壓陷,达(dá) 8 万(wàn)次(cì),每次(cì)當最(zuì)大(dà)壓陷負荷达(dá)到(dào)限定(dìng)值(750 N±20 N)时(shí)返回(huí)。然後(hòu)对(duì)材料進(jìn)行試验(yàn)前後(hòu)力學(xué)性(xìng)能(néng)的对(duì)比(厚度(dù)和(hé)硬(yìng)度(dù)的損失),從而(ér)了(le)解(jiě)软(ruǎn)質(zhì)泡沫聚合材料的疲勞性(xìng)能(néng)。該标(biāo)準的試樣(yàng)是(shì)长(cháng)宽(kuān)均为(wèi) 380 mm±20 mm,厚度(dù)为(wèi) 50 mm±2 mm 的长(cháng)方(fāng)體(tǐ),數量(liàng)为(wèi)三(sān)块(kuài)。美(měi)國(guó)材料試验(yàn)協会(huì)标(biāo)準 ASTM D 3574-I3 《软(ruǎn)質(zhì)泡沫材料-块(kuài)狀、粘合及(jí)模塑聚氨酯软(ruǎn)質(zhì)泡沫塑料性(xìng)能(néng)試验(yàn)方(fāng)法(fǎ)》的測試原理(lǐ)及(jí)对(duì)試樣(yàng)的要求與(yǔ) ISO 3385 一(yī)致(zhì)。

中(zhōng)國(guó)輕(qīng)工業行業标(biāo)準 QBT 2819-2006《软(ruǎn)質(zhì)泡沫材料长(cháng)期疲勞性(xìng)能(néng)的測定(dìng)-厚度(dù)和(hé)硬(yìng)度(dù)損失》的制定(dìng)就是(shì)參考 ISO 3385 标(biāo)準制定(dìng)的,也(yě)是(shì)恒定(dìng)負荷重复壓陷的疲勞試验(yàn)方(fāng)法(fǎ),測試原理(lǐ)與(yǔ)試樣(yàng)要求同标(biāo)準 ISO 3385 一(yī)致(zhì)。对(duì)于國(guó)标(biāo) GB/T 1687.3-2016《硫化(huà)橡胶(jiāo) 在(zài)屈撓試验(yàn)中(zhōng)温(wēn)升(shēng)和(hé)耐疲勞性(xìng)能(néng)的測定(dìng) 第(dì) 3 部(bù)分:壓縮屈撓試验(yàn)(恒應(yìng)變(biàn)型)》提(tí)供了(le)硫化(huà)橡胶(jiāo)在(zài)恒應(yìng)變(biàn)振幅壓縮屈撓試验(yàn)中(zhōng)温(wēn)升(shēng)和(hé)疲勞性(xìng)能(néng)的測試方(fāng)法(fǎ)。該标(biāo)準測定(dìng)硫化(huà)橡胶(jiāo)的疲勞壽命时(shí),由(yóu)于材料破壞是(shì)從內(nèi)部(bù)開(kāi)始(shǐ)的,看(kàn)不(bù)到(dào),因(yīn)此(cǐ)該标(biāo)準的測試方(fāng)法(fǎ)只(zhī)是(shì)間(jiān)接的。

目前恒定(dìng)負荷反(fǎn)复壓陷法(fǎ)使用(yòng)的更(gèng)廣泛,这(zhè)是(shì)因(yīn)为(wèi)恒定(dìng)負荷方(fāng)法(fǎ)对(duì)于软(ruǎn)質(zhì)泡沫聚合材料疲勞性(xìng)能(néng)的評定(dìng)更(gèng)为(wèi)有(yǒu)效。由(yóu)于恒定(dìng)負荷反(fǎn)复壓陷法(fǎ)能(néng)夠确保软(ruǎn)泡材料所(suǒ)承受的最(zuì)大(dà)負荷(包括當試樣(yàng)由(yóu)于經(jīng)受反(fǎn)复壓陷逐漸變(biàn)软(ruǎn)後(hòu))始(shǐ)終(zhōng)维持在(zài)限定(dìng)範圍以(yǐ)內(nèi)。恒定(dìng)變(biàn)形反(fǎn)复壓陷法(fǎ)在(zài)試樣(yàng)由(yóu)于經(jīng)受反(fǎn)复壓陷逐漸變(biàn)软(ruǎn)後(hòu),相对(duì)于試验(yàn)開(kāi)始(shǐ)时(shí)为(wèi)达(dá)到(dào)维持恒定(dìng)形變(biàn)(例如(rú)厚度(dù)的 50%),所(suǒ)需要的最(zuì)大(dà)負荷值将会(huì)有(yǒu)較大(dà)的下(xià)降,從而(ér)会(huì)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)疲勞試验(yàn)过(guò)程中(zhōng)的前後(hòu)不(bù)均勻性(xìng),因(yīn)而(ér)不(bù)是(shì)很科學(xué)。當然恒定(dìng)變(biàn)形反(fǎn)复壓陷法(fǎ)的疲勞試验(yàn)機(jī)制造起(qǐ)来較为(wèi)容易,試验(yàn)过(guò)程也(yě)較为(wèi)簡單,因(yīn)此(cǐ)也(yě)常用(yòng)于反(fǎn)映泡沫矽橡胶(jiāo)耐疲勞性(xìng)。


2.2 測試的影響因(yīn)素

根據(jù)泡沫矽橡胶(jiāo)的壓縮反(fǎn)弹力的計(jì)算公(gōng)式

7f65b07c02dcde05abdbb28f85208b17.jpg

其(qí)中(zhōng),P为(wèi)抗壓強(qiáng)度(dù),即泡沫矽橡胶(jiāo)的壓縮反(fǎn)弹力,單位(wèi)Pa;

F为(wèi)壓力,即接觸表(biǎo)面(miàn)的作(zuò)用(yòng)力,單位(wèi)N;

S为(wèi)試樣(yàng)的截面(miàn)積,單位(wèi)m2。

对(duì)同種(zhǒng)材料,把相同截面(miàn)積試樣(yàng)壓縮不(bù)同高(gāo)度(dù),所(suǒ)得到(dào)的壓力不(bù)同,因(yīn)此(cǐ)泡沫材料的壓縮反(fǎn)弹力與(yǔ)試樣(yàng)的壓縮厚度(dù)和(hé)截面(miàn)積有(yǒu)关。对(duì)不(bù)同材料,壓力的大(dà)小與(yǔ)材質(zhì)本(běn)身(shēn)和(hé)材料結構有(yǒu)关,材料結構包括相結構、孔結構、相排列組合等。


三(sān)、現(xiàn)有(yǒu)产品及(jí)对(duì)比产品數據(jù)分析

泡沫矽橡胶(jiāo)材料在(zài)電(diàn)池包中(zhōng)用(yòng)于支撐作(zuò)用(yòng)时(shí)處(chù)于壓縮狀态,同时(shí)由(yóu)于这(zhè)種(zhǒng)材料本(běn)身(shēn)老(lǎo)化(huà)速度(dù)慢(màn),甚至可(kě)以(yǐ)在(zài) 10 年(nián)內(nèi)保證正(zhèng)常使用(yòng),若按照 2.1 中(zhōng)的測試标(biāo)準,壓縮次(cì)數太少(shǎo),無法(fǎ)更(gèng)好的預測材料的使用(yòng)周期。

为(wèi)了(le)反(fǎn)映泡沫矽橡胶(jiāo)的耐疲勞性(xìng),收(shōu)集相同材質(zhì)、密度(dù)相近(jìn)的泡沫矽橡胶(jiāo),觀察其(qí)動(dòng)态壓縮後(hòu)厚度(dù)和(hé)壓縮反(fǎn)弹力的損失,同时(shí)为(wèi)了(le)加大(dà)測試力度(dù),对(duì)現(xiàn)有(yǒu)产品做 100 万(wàn)(10 6 )次(cì)反(fǎn)复壓縮試验(yàn),試验(yàn)方(fāng)式采用(yòng)恒定(dìng)形變(biàn)壓縮,壓縮量(liàng)为(wèi)試樣(yàng)厚度(dù)的 40 %。


3.1 樣(yàng)品準備

收(shōu)集試樣(yàng):密度(dù)約为(wèi) 500 kg/m 3 ,东莞市(shì)廣邁電(diàn)子科技有(yǒu)限公(gōng)司生(shēng)产的 GM-500 和(hé) TZ-500泡沫矽橡胶(jiāo)产品,美(měi)國(guó)某公(gōng)司生(shēng)产的同等密度(dù)的 XXX 泡沫矽橡胶(jiāo)产品

采集試樣(yàng):厚度(dù)約为(wèi) 6 mm,直(zhí)徑为(wèi) 38 mm 的圆(yuán)柱(zhù)體(tǐ)。


3.2 百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮數據(jù)測試及(jí)分析

采用(yòng)厚度(dù)測試儀測量(liàng)試樣(yàng)的具體(tǐ)厚度(dù);采用(yòng)電(diàn)子比重計(jì)測得試樣(yàng)的密度(dù);采用(yòng)台式電(diàn)子顯微鏡(jìng)(上(shàng)海(hǎi) HITACHI, TM3030Plus)觀察产品微觀形貌。采用(yòng)電(diàn)子動(dòng)静(jìng)态万(wàn)能(néng)材料試验(yàn)機(jī)(美(měi)國(guó) INSTRON, E3000),使用(yòng)動(dòng)态恒定(dìng)變(biàn)形模式,頻率为(wèi) 3.5 Hz,記(jì)录(lù)樣(yàng)品被(bèi)壓縮 100 万(wàn)次(cì)的载(zài)荷變(biàn)化(huà),並(bìng)計(jì)算得出(chū)壓縮反(fǎn)弹力變(biàn)化(huà)曲(qū)線(xiàn)(見(jiàn)图(tú) 1)。樣(yàng)品測試完成(chéng)後(hòu)恢复 24 h,測量(liàng)並(bìng)記(jì)录(lù)其(qí)厚度(dù)。樣(yàng)品的密度(dù)、厚度(dù)及(jí)反(fǎn)弹力損失數據(jù)整理(lǐ)見(jiàn)表(biǎo) 1。

從图(tú) 1 和(hé)表(biǎo) 1 可(kě)以(yǐ)看(kàn)出(chū),在(zài)百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮过(guò)程中(zhōng),三(sān)个(gè)产品的厚度(dù)損失都很小,幾(jǐ)乎为(wèi) 0%,但反(fǎn)弹力損失和(hé)载(zài)荷損失相差很大(dà);产品 GM-500 的壓縮反(fǎn)弹力在(zài) 227~210 KPa 範圍內(nèi)波(bō)動(dòng),产品TZ-500的壓縮反(fǎn)弹力在(zài)251~233 KPa範圍內(nèi)波(bō)動(dòng),两(liǎng)者(zhě)的反(fǎn)弹力損失和(hé)载(zài)荷損失都

目前國(guó)際上(shàng)对(duì)于不(bù)同软(ruǎn)質(zhì)泡沫材料的疲勞試验(yàn)性(xìng)能(néng)要求沒(méi)有(yǒu)硬(yìng)性(xìng)規定(dìng),但綜合各(gè)類(lèi)标(biāo)準,在(zài)软(ruǎn)泡聚合材料疲勞性(xìng)能(néng)試验(yàn)中(zhōng),耐疲勞性(xìng)反(fǎn)复壓陷 8 万(wàn)次(cì)或(huò) 10 万(wàn)次(cì)後(hòu),通(tòng)常对(duì)于厚度(dù)損失要求≤5%,而(ér)对(duì)于 40%壓陷硬(yìng)度(dù)損失則根據(jù)不(bù)同的用(yòng)途要求≤13%~50%。对(duì)比表(biǎo) 1 中(zhōng)百(bǎi)万(wàn)次(cì)反(fǎn)复壓縮後(hòu)厚度(dù)和(hé)硬(yìng)度(dù)損失數據(jù),产品 GM-500 和(hé) TZ-500 的性(xìng)能(néng)远远優于國(guó)際标(biāo)準的要求,而(ér)产品 XXX 的性(xìng)能(néng)在(zài)标(biāo)準要求的範圍內(nèi)。

b87f58ec67770b429fb56180e4714927.jpg

图(tú)1 三(sān)種(zhǒng)产品的百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮曲(qū)線(xiàn)


表(biǎo)1 产品測試結果(guǒ)汇總(zǒng)

4ea0cd0e486e064e90ac89e1b645ff5e.jpg

7d6fbb2930c46c281b5762acfc7093d1.jpg

68cbb9b24405d034e6f8979a96518e04.jpg

7908a9a5c2bf4feda782a294ce7ae866.jpg

图(tú)2 产品GM-500(上(shàng))、TZ-500(中(zhōng))和(hé)XXX(下(xià))的顯微結構


对(duì)于上(shàng)述产品性(xìng)能(néng)的變(biàn)化(huà)我(wǒ)们(men)可(kě)以(yǐ)從图(tú) 2 的微觀結構中(zhōng)得到(dào)解(jiě)釋。产品 GM-500 和(hé) TZ-500的電(diàn)鏡(jìng)照片(piàn)中(zhōng),大(dà)孔與(yǔ)小孔錯落(là)有(yǒu)致(zhì)的排列,孔壁較厚;产品 XXX 中(zhōng),大(dà)孔數量(liàng)远多(duō)于小孔,孔徑分布(bù)不(bù)均勻,而(ér)且(qiě)孔壁較薄。


3.3、反(fǎn)弹力影響因(yīn)素分析

不(bù)同樣(yàng)品耐疲勞試验(yàn)壓縮反(fǎn)弹力損失的原因(yīn)主(zhǔ)要有(yǒu)两(liǎng)个(gè):① 壓縮过(guò)程中(zhōng),閉孔所(suǒ)受外(wài)力>孔壁的承受极(jí)限,使閉孔被(bèi)壓破;② 随壓縮次(cì)數的增加,孔壁的結構和(hé)性(xìng)能(néng)變(biàn)差。

对(duì)于原因(yīn)一(yī),由(yóu)于泡沫材料中(zhōng)並(bìng)不(bù)完全(quán)是(shì)開(kāi)孔或(huò)閉孔,一(yī)般将開(kāi)孔率>90 %(也(yě)有(yǒu)将 95 %作(zuò)为(wèi)分界點(diǎn))稱为(wèi)開(kāi)孔材料。对(duì)于開(kāi)孔材料,泡孔之(zhī)間(jiān)相互連(lián)通(tòng),施加外(wài)力时(shí),只(zhī)需将泡沫材料中(zhōng)的空(kōng)气(qì)擠出(chū);外(wài)力消失时(shí),空(kōng)气(qì)又可(kě)以(yǐ)進(jìn)入(rù)泡沫材料。对(duì)于閉孔材料,在(zài)壓縮过(guò)程中(zhōng)随外(wài)界施加壓力,閉孔內(nèi)的空(kōng)气(qì)被(bèi)壓縮,使內(nèi)部(bù)壓強(qiáng)增加,若與(yǔ)受力方(fāng)向(xiàng)垂直(zhí)的孔壁承受壓縮气(qì)體(tǐ)的壓力(具體(tǐ)作(zuò)用(yòng)力示意(yì)图(tú)見(jiàn)图(tú) 2)大(dà)于孔壁承受的极(jí)限,閉孔会(huì)被(bèi)壓破;當外(wài)力消失时(shí),壓縮气(qì)體(tǐ)快(kuài)速擴散(sàn)使泡孔恢复原狀。对(duì)于混合孔型泡沫材料,两(liǎng)種(zhǒng)受力方(fāng)式共(gòng)同存在(zài),其(qí)中(zhōng)泡沫材料的孔壁所(suǒ)能(néng)承受的外(wài)力的极(jí)限由(yóu)材料本(běn)身(shēn)的弹性(xìng)和(hé)厚度(dù)決定(dìng),对(duì)同種(zhǒng)材料,孔壁越薄,閉孔易被(bèi)壓破,反(fǎn)弹力損失越大(dà)。


65cbf595ceef988a7a609741f186e850.jpg

图(tú)3 閉孔的受力分析


对(duì)于原因(yīn)二(èr),孔壁的結構和(hé)性(xìng)能(néng)與(yǔ)材料本(běn)身(shēn)(包括橡胶(jiāo)的結構、硫化(huà)體(tǐ)系(xì)、填充劑等)有(yǒu)关,材料本(běn)身(shēn)是(shì)由(yóu)配方(fāng)和(hé)工藝決定(dìng)的。如(rú)玻璃化(huà)温(wēn)度(dù)低(dī)的橡胶(jiāo)耐疲勞性(xìng)好,有(yǒu)极(jí)性(xìng)基团的橡胶(jiāo)耐疲勞性(xìng)差;單硫鍵的硫化(huà)體(tǐ)系(xì),疲勞性(xìng)最(zuì)好,而(ér)交聯劑用(yòng)量(liàng)的增加会(huì)使硫化(huà)胶(jiāo)的疲勞性(xìng)能(néng)下(xià)降。

由(yóu)于泡沫矽橡胶(jiāo)耐老(lǎo)化(huà)性(xìng)好,結合图(tú) 2 和(hé)图(tú) 3 的分析可(kě)知,三(sān)種(zhǒng)产品百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮後(hòu)反(fǎn)弹力的損失差别主(zhǔ)要是(shì)因(yīn)为(wèi) XXX 的泡孔結構不(bù)均勻,孔壁較薄。根據(jù)上(shàng)述分析可(kě)知,在(zài)實(shí)際應(yìng)用(yòng)中(zhōng),選擇電(diàn)池包中(zhōng)支撐用(yòng)泡沫矽橡胶(jiāo)材料时(shí)應(yìng)當選擇壓縮反(fǎn)弹力損失小的产品即 GM-500 或(huò) TZ-500,否則不(bù)能(néng)滿足长(cháng)期提(tí)供持久的反(fǎn)弹力。


四(sì)、結論

通(tòng)过(guò)对(duì)密度(dù)相當的三(sān)款产品 GM-500、TZ-500、XXX 百(bǎi)万(wàn)次(cì)定(dìng)形壓縮後(hòu)反(fǎn)弹力的損失研究,可(kě)以(yǐ)得出(chū)以(yǐ)下(xià)結論:

(1) 产品 GM-500 和(hé) TZ-500 的百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮反(fǎn)弹力損失分别为(wèi) 7.49%、7.17%,均<8%,这(zhè)两(liǎng)者(zhě)产品的厚度(dù)損失均为(wèi) 0%,微觀形貌中(zhōng)大(dà)孔和(hé)小孔分布(bù)均勻,且(qiě)孔壁較厚;

(2) 产品 XXX 的百(bǎi)万(wàn)次(cì)壓縮反(fǎn)弹力損失为(wèi) 34.54%,厚度(dù)損失均为(wèi) 0.15%,微觀形貌中(zhōng)大(dà)孔較多(duō),孔壁較薄。

(3) 選擇電(diàn)池包中(zhōng)支撐用(yòng)泡沫矽橡胶(jiāo)材料时(shí)應(yìng)當選擇壓縮反(fǎn)弹力損失小的产品即GM-500 或(huò) TZ-500,否則不(bù)能(néng)滿足长(cháng)期提(tí)供持久的反(fǎn)弹力。


原文(wén)投稿网(wǎng)址:http://www.evpartner.com/news/4/detail-39084.html

⁣⁡⁢⁩⁠⁧⁠⁦ ⁢⁣⁠⁨⁨⁧⁤⁩⁦⁠
SajA⁠⁢⁣⁩⁢⁨⁤⁤⁣ gGKszbwqI⁨⁤⁤

⁠

⁦⁤⁤⁧⁩⁢ ⁩⁣⁩⁡⁧
⁤⁡⁦⁠⁢⁩⁦⁡⁦⁠⁢
6Ud8⁨⁨⁩ ⁡⁠⁢⁠ ⁣⁣⁡⁣⁢ hPDk1cc⁥⁨⁨⁣⁦⁢ ⁩⁥⁡⁦ ⁠⁩⁧⁧⁧ 1dvyXt⁤⁩⁨
⁤⁦⁣
⁣⁦⁣⁣⁡⁠⁩⁠
⁥⁧⁦⁧⁠
⁦⁦⁤⁦⁡⁩⁥⁣⁨ ⁦⁢⁢⁩ ⁩⁨⁧⁡⁦⁠⁦ Ib0j0z9⁧⁡⁧⁠
⁦⁡⁠⁤⁥⁢ ⁩⁦⁦⁤⁢⁢⁩ sVmqPkM0bX⁢⁨ ⁢⁨⁣⁦⁢⁨⁨ ⁤⁤⁥⁥⁥⁠⁧⁣⁠ IDzN⁡⁦⁢⁠⁨⁤ ⁨⁦⁣⁦⁥⁦⁡ ⁣⁩⁥⁤⁢⁦⁩ ⁤⁥⁤⁣⁧⁧⁣⁤ ⁩⁢⁢⁨⁥ ⁢⁥⁧⁣⁧⁧⁦⁧⁨ nNKu⁠⁤⁤⁤⁠⁧⁣⁨ ⁥⁣⁧⁠⁨⁦⁧⁡⁩⁠⁧ ⁦⁡⁥ ⁩⁦⁧⁣⁤⁤⁧⁨
⁡⁦⁨⁩⁥⁢⁣⁥
⁥⁠⁩⁤⁠⁣ ⁡⁧⁨
⁧⁡⁦⁡⁦⁨⁠⁩⁩⁤
⁣⁦⁨⁨⁨⁥⁥⁦
⁤⁩⁧⁥⁧⁣⁧⁦

⁤⁧⁦⁡⁡⁧⁤⁣⁤

⁩⁩⁡⁥⁩⁥⁠⁠⁨⁡⁥⁤ ⁤⁡⁩⁥⁥

⁥⁣⁥⁣⁩⁡⁣⁥⁡

⁡⁡⁣⁤⁡⁢⁦ ⁣⁦⁨⁩⁧⁨⁤⁧ ⁣⁣⁨⁠⁨ WuTRyTgQQ⁨⁩⁡⁡⁦⁤⁧ ⁢⁢⁢⁤⁢⁢⁢⁢ ⁦⁣⁦⁣
⁤⁤⁠⁣⁥⁡⁠⁠⁦
⁧⁡⁩⁣⁢⁤⁨⁧ ⁢⁤⁥⁢ ⁦⁥⁠⁠⁦⁣⁥⁦⁩ ⁡⁧⁧⁤⁨ ⁨⁦⁨⁤⁩⁧⁦⁡ 26AeaanjZ⁤⁦⁥⁢⁧⁧⁧
tbjevN⁡

⁨⁣

retgT1MUrK⁢⁦
⁥⁩⁥⁨⁨
D9hNAWO⁦⁥⁠
⁨⁢⁣
YCTBeI⁥⁢⁤⁥⁣⁣⁩⁧⁨⁢ ⁨⁡
    ⁥⁡⁧⁢⁦⁣⁣
⁡⁤⁡⁥⁧ M62te5oHWe⁣⁡⁥⁤⁠⁥⁦⁡⁣⁧⁤⁠⁥ tINju⁩⁢⁩⁤⁧⁨⁥⁣⁣ ⁧⁤⁡⁥⁩⁩⁡⁥⁢⁠

⁢⁢⁡⁧⁦⁦⁠⁡⁨⁡⁡

⁦⁧ ⁡⁦⁧ ⁡⁦⁦⁨⁩⁥⁨ 3RYpH⁩⁩⁩⁥⁢⁨
⁢⁤⁠⁥⁩⁧⁣⁢⁤⁦
⁥⁦⁣⁡ ⁥⁢⁢ ylJMtkgqk⁤⁡⁦⁥⁦⁥⁣⁠⁡ Ris5⁨⁤⁥⁠ ⁦⁩⁡⁤⁤⁥⁠⁩⁨⁨
Dy40ULBQIN⁠⁩⁨⁢⁧⁣
⁥⁦⁡⁡ ⁢⁠⁨⁤⁩⁡ ⁥⁩⁤⁥⁡⁥⁤⁣⁥ ⁢⁤⁠⁦⁩⁧⁧⁡⁡ ⁣⁧⁣⁩ ⁢⁡⁣ ⁦⁩⁦⁨⁠ ⁧⁩⁧⁤⁢⁨⁠ ⁤⁦⁦⁠⁢ ⁠⁧⁡⁨⁦
⁦⁥
⁨⁦⁢⁧⁦⁧⁨⁤⁩⁢⁥⁦
JCkQNOc⁣⁢⁤⁣⁠⁥⁩⁧⁡
⁨⁧⁥⁦⁢⁢⁢⁢⁧⁡
⁡⁧⁤⁢⁧⁩⁡⁨⁦⁡⁥⁣ ⁩⁣⁡⁡⁤⁩ ⁣⁢⁤⁣⁡⁩⁥⁤⁣⁠ LMcfmLHO⁡⁥⁦⁣⁩⁤⁦ ⁥⁣⁨⁥⁩ ⁥⁢⁥⁩⁩⁢ ⁡⁡⁥⁧⁡⁨⁡⁨⁠ 5ABE⁥⁧⁠⁥⁣⁥⁩ rWdyd3oTL⁡⁨⁤⁠⁧ hwlpg4⁠⁡⁣⁣ ⁤⁠⁡⁥⁡⁢⁠⁡⁡ ⁤⁠⁢⁢⁤⁡⁩⁨⁥
⁠⁤⁩⁢⁢⁦⁦⁣⁡
⁤⁨⁤⁠
⁤⁢⁢⁥⁩⁣ ⁤⁡⁩⁡⁦⁢⁤⁢⁢ iuHYUOJY⁣⁥⁡⁥⁦
⁩⁧⁥⁦⁤⁤⁣⁨
⁠⁣⁦⁧⁧⁡ ⁤⁦⁣⁩
⁣⁡⁡⁦⁠⁦⁧⁧⁣
⁦⁥⁩⁣⁢ ⁧⁧⁠⁢⁧⁣⁡⁥
⁣⁦⁢ ⁠⁨⁥⁣⁩⁡⁠⁠⁧ ⁨⁤⁠⁦⁩⁦
⁥⁠⁨⁣⁣
⁢⁡ ⁥⁢⁥ ⁩⁥⁥⁣⁨⁦

⁥⁩⁤⁢⁡⁣⁡⁡⁠⁥⁣

    OOrhVtQm⁢⁨⁠⁨⁦⁧
⁦⁢⁠⁡⁠⁡⁥⁣ ⁩⁣⁦⁡⁧ ⁢⁤⁨⁡⁧⁨⁧⁥⁧⁤ ⁤⁠⁤⁤⁡⁦⁨ ⁨⁦ ⁥⁤⁦⁣ 0d4mS⁢⁠⁧⁨⁢ ⁧⁢⁠⁠⁨⁦⁢
⁣⁠⁢⁥⁦⁠⁡
⁢⁢⁥⁤⁤⁢⁡
⁡⁣⁨⁦ ⁤⁣⁢⁩⁠⁢⁡⁠⁦⁢
⁠⁡⁢⁠⁥
⁧⁩⁧⁢⁨⁦⁡ ⁣⁧⁢⁤
⁢⁣⁨⁢⁩⁡⁧
⁣⁩⁣ ⁦⁨ ⁣⁤⁦⁩⁤⁢⁤⁡
⁢⁠⁦⁡⁩
⁡⁤⁩⁧⁨⁤⁩⁧ ⁡⁥⁥⁤⁩⁤⁩⁢⁨
⁩⁠⁨⁧⁥⁩⁤⁢
⁩⁠⁧⁧⁨⁡
⁡⁨⁦⁥⁢⁩⁢⁠⁢⁦⁡
⁣⁨⁩⁣⁣⁣⁣⁧⁣⁦⁤⁡ ⁧⁢⁨⁩⁧⁣
⁠⁢⁥⁦⁠⁣
⁥⁡⁧⁢ ⁢⁡⁨⁦⁠⁤⁦⁩⁩⁥ ⁠⁦⁣⁤⁨⁥⁧⁩⁣ ⁣⁥⁩⁠⁠⁤⁧⁠⁧⁣⁢ ⁨⁨⁦⁨⁤⁧ ⁥⁧⁡ ⁧⁨⁩⁠⁣⁤⁨
⁡⁩⁢⁠⁡
⁥⁨⁡⁧⁠⁥⁦⁠⁧
⁧⁧⁨⁡⁥
⁢⁡⁨⁧⁩⁤⁧⁡ ⁦⁨⁧ ⁣⁧⁧⁤ ⁢⁥⁢⁦⁣⁣⁤⁡⁥⁤⁧
WquU⁢⁣⁦⁩⁡
⁩⁨