فصل اول: عوامل مؤثر در تخریب حرارتی لاستیک

1.1. مکانیزم ‌های تخریب حرارتی

• اکسیداسیون: واکنش اکسیژن با زنجیره‌ های پلیمری که منجر به شکنندگی و کاهش استحکام می‌شود.
• واکنش ‌های هیدرولیتیک: در حضور رطوبت و حرارت، پیوند های شیمیایی لاستیک تجزیه می‌شوند.
• تخریب حرارتی خالص: در دماهای بسیار بالا، زنجیره ‌های پلیمری شکسته می‌شوند.

1.2. دمای بحرانی انواع لاستیک‌ها

• لاستیک طبیعی (NR): مقاومت تا 70-100°C
• نیتریل (NBR): مقاومت تا 120-150°C
• سیلیکون (VMQ): مقاومت تا 200-250°C
• فلوئوروکربن (FKM): مقاومت تا 200-250°C
• اتیلن پروپیلن (EPDM): مقاومت تا 150-175°C

فصل دوم: روش‌های مقاوم‌سازی دیافراگم لاستیکی در برابر حرارت

2.1. انتخاب مواد پایه مقاوم به حرارت

• لاستیک ‌های سیلیکونی (VMQ): مقاومت عالی در دماهای بالا و انعطاف‌پذیری خوب.
• لاستیک ‌های فلوئوروکربن (FKM): مقاوم در برابر حرارت و مواد شیمیایی.
• لاستیک ‌های اکریلیک (ACM): مناسب برای دماهای تا 175°C.

2.2. استفاده از پرکننده ‌های مقاوم به حرارت

• سیلیکا (SiO₂): بهبود مقاومت حرارتی و مکانیکی.
• کربن بلک: افزایش استحکام و پایداری حرارتی.
• آلومینا (Al₂O₃): کاهش انتقال حرارت و افزایش مقاومت.
• نانورس‌ها: ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی با پایداری حرارتی بالا.

2.3. افزودنی‌ های ضد حرارت

• آنتی‌اکسیدان ‌ها: مانند آمین‌ها و فنول ‌ها که رادیکال ‌های آزاد را خنثی می‌کنند.
• پایدارکننده‌ های حرارتی: مانند ارگانوفسفیت‌ ها و هیدروکسید های فلزی.
• بازدارنده ‌های UV: برای جلوگیری از تخریب نوری-حرارتی.

2.4. اصلاح شبکه پلیمری با شبکه‌ای‌کردن (Vulcanization) پیشرفته

• استفاده از پراکسید به‌جای گوگرد: شبکه‌ای‌کردن با پراکسید (مانند DCP) پایداری حرارتی بهتری ایجاد می‌کند.
• شبکه‌ای‌کردن با اشعه: تابش الکترون یا گاما برای ایجاد پیوند های پایدارتر.

2.5. پوشش‌دهی سطحی برای مقاومت حرارتی

• پوشش ‌های سرامیکی نازک: کاهش انتقال حرارت به لاستیک.
• پوشش ‌های پلیمری مقاوم به حرارت: مانند پلی‌ایمید ها یا PTFE.

2.6. طراحی بهینه دیافراگم

• کاهش ضخامت در مناطق کم‌تنش: کاهش تجمع حرارت.
• استفاده از ساختارهای چندلایه: ترکیب لاستیک با لایه ‌های عایق حرارتی.

فصل سوم: آزمایش‌های ارزیابی مقاومت حرارتی

3.1. تست پیری حرارتی (Heat Aging Test)

• قرار دادن نمونه در oven در دمای مشخص و بررسی تغییرات استحکام و ازدیاد طول.

3.2. آزمون TGA (Thermogravimetric Analysis)

• سنجش کاهش وزن نمونه در دماهای مختلف برای تعیین نقطه تخریب.

3.3. تست مقاومت در برابر شعله (Flame Resistance Test)

• استانداردهای UL94 یا ISO 4589 برای ارزیابی اشتعال‌پذیری.

فصل چهارم: کاربردهای دیافراگم‌های مقاوم به حرارت

• صنایع خودروسازی: دیافراگم پمپ بنزین و سیستم ‌های توربوشارژ.
• صنایع شیمیایی: دیافراگم شیرهای کنترل مواد داغ.
• پزشکی: دیافراگم پمپ‌ های استریل در اتوکلاو.

نتیجه‌گیری

برای مقاوم‌سازی دیافراگم لاستیکی در برابر حرارت، باید از ترکیب روش ‌های مختلف شامل انتخاب مواد پایه مقاوم، افزودن پرکننده ‌ها و پایدارکننده‌ ها، اصلاح فرآیند شبکه‌ای‌کردن و پوشش‌دهی سطحی استفاده کرد. همچنین، طراحی بهینه و انجام آزمایش ‌های استاندارد می‌تواند عمر دیافراگم را در محیط ‌های گرم افزایش دهد.

توصیه نهایی: برای کاربرد های با دمای بسیار بالا (بالای 250°C)، استفاده از لاستیک ‌های سیلیکونی یا فلوئوروکربن همراه با نانوپرکننده‌ها بهترین گزینه است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و یا ثبت سفارش می توانید با ما در تماس باشید.