Tenesio universiteto komanda kuria naują metodą, kaip pamatyti ir numatyti gumos trūkumus

Noksvilis, Tenesija – Naujas metodas, užtikrinantis gumos gamybos nuoseklumą ir kokybę, sukurtas Tenesio universiteto, Noksvilio ir Eastmano universiteto, tikriausiai parodys realų poveikį medžiagų, tokių kaip automobiliai, tvarumui ir ilgaamžiškumui. padangos.

Kadangi vartotojai JAV ir visame pasaulyje vis labiau skatinami važiuoti elektrinėmis transporto priemonėmis ir atsiriboti nuo priklausomybės nuo iškastinio kuro, dabartiniai elektromobilių naudotojai atskleidė netikėtą priežiūros problemą. Dėl didesnio svorio ir didesnio sukimo momento elektromobiliai labiau spaudžia standartines padangas, todėl jos genda 30 % greičiau nei vidaus degimo transporto priemonių padangos.

UT profesorius Fredas N. Peeblesas ir IAMM kompetencijos katedra Dayakar Penumadu kartu su elektros inžinerijos absolventu Jun-Cheng Chin, doktorantūros tyrėju Stephenu Youngu ir trimis Eastmano mokslininkais neseniai paskelbė tyrimą, kuriuo siekiama išspręsti vieną iš dažniausiai pasitaikančių gumos gamybos iššūkių: nustatyti trūkumus. medžiagoje.

Gumos sudėtyje yra priedų, tokių kaip cinko oksidas ir siera, kurie pagerina stiprumą, elastingumą ir kitas naudingas savybes. Kai sudedamosios dalys nėra tolygiai paskirstytos visame guminiame gaminyje, pavyzdžiui, automobilio padangoje, medžiagoje bus trūkumų, dėl kurių gaminys per anksti suyra.

„Jei komponentai, tokie kaip siera, gerai neišsisklaido, susidaro vietinės kietos dėmės“, - sakė Penumadu. „Ši kieta medžiaga pritraukia daug mechaninių ir šiluminių įtempių, todėl medžiaga per anksti suyra.

Netgi žmogaus plauko pločio trūkumas gali sutrumpinti didelio guminio komponento, pavyzdžiui, automobilio padangos, tarnavimo laiką.

"Tai sukelia saugumą ir ekonominį poveikį", - sakė Penumadu.

Norint suprasti, kaip medžiaga veiks, labai svarbu nustatyti ir ištirti tokius trūkumus, vadinamą lūžių mechanika. Tačiau rasti tokių trūkumų, kol jie nesukelia problemų, yra problema, kuri jau seniai kankina gumos pramonę.

„Dabartinis pramonės metodas yra iškirpti nedidelį gumos pavyzdį ir stebėti jį optiniu mikroskopu“, - sakė Penumadu. „Tai ne tik nuobodu ir destruktyvu, bet ir nepatikima. Reikia iš anksto atspėti, kur nepermatomame pavyzdyje reikia patikrinti, ar nėra neatitikimų.

Be to, optiniai mikroskopai negali atskirti guminių komponentų – pavyzdžiui, siera ir cinko oksidas atrodo kaip baltos dėmės.

Penumadu komanda išsprendė šią problemą, perėjusi nuo optinės analizės prie rentgeno kompiuterinės tomografijos. Rentgeno spinduliai, praeinantys per mėginį, yra išsklaidomi ir sugeriami skirtingai, priklausomai nuo medžiagų, į kurias jie patenka. Tada kompiuteris atkuria skaitmeninį 3D gumos vidaus modelį.

"Tai labai svarbus dalykas", - sakė Penumadu. „XCT leidžia neinvaziškai pamatyti medžiagos vidų ir iš tikrųjų galime pamatyti kiekvieno komponento pasiskirstymą.

Šio naujo metodo taikymas padidina gumos pramonės gebėjimą pastebėti ir numatyti trūkumus, o galiausiai padės sukurti pastovesnę kokybę ir ilgaamžiškesnius gumos gaminius.

Spalio mėn. komanda gavo 2021 m. Publikacijos tobulumo apdovanojimą iš „Journal of Rubber Chemistry and Technology“ už novatorišką straipsnį „Sieros dispersijos kiekybinė analizė elastomerinėse padangose, naudojant didelės raiškos rentgeno kompiuterinę tomografiją“, kuriame aptariamas naujasis XCT metodas ir savo tyrimų rezultatus.

#gumos dalys、#guminis gaminys、#guminis sandariklis、#guminis tarpiklis、#guminis silfonas、#pagal užsakymą pagamintos gumos detalės、 #automobilinės gumos dalys、#gumos mišinys、#gumos įvorė#Silikoninės gumos dalys、#Individualios silikoninės dalys、#guminė žarna