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阻尼功能复合材料PPT课件
3.设计高阻尼界面层 金属基复合材料的阻尼性能与其实际界面层 的性能有关。根据界面层阻尼理论，一定厚度的强结合界面层 本身的阻尼性能对复合材料的阻尼有极大的影响;而弱结合界面 层，其内发生的微滑移对复合材料的阻尼做出更多贡献。
另外，金属基复合材料的阻尼性能也受频率和温度的影响。
8
阻尼功能复合材料
近年来，泡沫金属的阻尼性能引起了人们的注 意。泡沫金属的阻尼性能虽不如黏弹性材料， 但却明显高于阻尼合金，不过它的力学性能远 不如后者；损耗因子越高，泡沫金属的力学性 能越差，可以说，泡沫金属是以牺牲力学性能 来换取高的阻尼细嫩。
7
阻尼功能复合材料
2.用高阻尼增强物 因为纤维的弹性模量通常远大于基体和复合材 料的弹性模量应变能主要集中在纤维上，所以纤维对复合材料 阻尼性能的贡献是主要的，采用石墨颗粒作为高阻尼增强物的 作用，是与铸铁中石墨片变形洗手振动能量的作用一样，把片 状石墨加到Al或其他金属基体形成的金属基复合材料中可大大 提高阻尼性能。例如用SiC颗粒和石墨颗粒混杂的方法可以制 备刚度和阻尼俱佳的复合材料。此类混杂复合材料的阻尼由石 墨颗粒贡献，刚度主要由SiC颗粒贡献。
性能优于单一材料结构的阻尼性能，在VIRALL 叠层板中，环氧树脂有很高的振动衰减损耗因子 ，对维尼纶纤维/环氧树脂层（VFRE）的阻尼贡 献较大。同时因维尼纶本身的黏弹性，使VFRE 层具有较高的阻尼性能。另外，铝合金板与 VFRE层复合，使VIRALL层板的振动能向热能 的转换途径增多，如VFRE层的黏弹性行为，纤 维与树脂的界面内摩擦，VFRE层与Al层的界面 作用，材料的非均匀性引起的应力变化等等。
9
阻尼功能复合材料
8.2.2聚合物基阻尼功能复合材料的阻尼性能
10
阻尼功能复合材料
另外，金属基复合材料的阻尼性能也受频率和温度的影响。
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阻尼功能复合材料
近年来，泡沫金属的阻尼性能引起了人们的注 意。泡沫金属的阻尼性能虽不如黏弹性材料， 但却明显高于阻尼合金，不过它的力学性能远 不如后者；损耗因子越高，泡沫金属的力学性 能越差，可以说，泡沫金属是以牺牲力学性能 来换取高的阻尼细嫩。
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阻尼功能复合材料
2.用高阻尼增强物 因为纤维的弹性模量通常远大于基体和复合材 料的弹性模量应变能主要集中在纤维上，所以纤维对复合材料 阻尼性能的贡献是主要的，采用石墨颗粒作为高阻尼增强物的 作用，是与铸铁中石墨片变形洗手振动能量的作用一样，把片 状石墨加到Al或其他金属基体形成的金属基复合材料中可大大 提高阻尼性能。例如用SiC颗粒和石墨颗粒混杂的方法可以制 备刚度和阻尼俱佳的复合材料。此类混杂复合材料的阻尼由石 墨颗粒贡献，刚度主要由SiC颗粒贡献。
性能优于单一材料结构的阻尼性能，在VIRALL 叠层板中，环氧树脂有很高的振动衰减损耗因子 ，对维尼纶纤维/环氧树脂层（VFRE）的阻尼贡 献较大。同时因维尼纶本身的黏弹性，使VFRE 层具有较高的阻尼性能。另外，铝合金板与 VFRE层复合，使VIRALL层板的振动能向热能 的转换途径增多，如VFRE层的黏弹性行为，纤 维与树脂的界面内摩擦，VFRE层与Al层的界面 作用，材料的非均匀性引起的应力变化等等。
9
阻尼功能复合材料
8.2.2聚合物基阻尼功能复合材料的阻尼性能
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阻尼功能复合材料
高阻尼橡胶隔震支座
高阻尼橡胶隔震支座产品说明高阻尼橡胶隔震支座（HDR支座）就是在天然橡胶中加入各种配合剂，提高橡胶的阻尼性能，利用这种具有阻尼效果的橡胶制成的叠层橡胶支座。
HDR系列高阻尼隔震橡胶支座是按照国家及行业相关标准，同时参考欧洲标准及美国标准研制开发的桥梁标准构件产品。
适用于8度及8度以下地震区各类公路及市政桥梁。
高阻尼橡胶隔震，由于采用高阻尼橡胶，具有稳定支承、弹性复位和阻尼功能，在地震中可以吸收地震能量，减轻地震影响，并可单独作为隔震装置使用。
产品构造高阻尼橡胶支座采用的橡胶是高阻尼的橡胶材料制成，其形状及构造与天然橡胶支座相同（如上图示），由锚固螺栓、上下钢板、叠层橡胶组成。
产品特点由于高阻尼橡胶支座橡胶材料的粘性大，自身可以吸收能量，具有较大的延性，能在地震时延长结构自振周期、减小地震作用力，利用其耗能特性发挥减隔震作用。
具体体现如下：1、竖向承载能力具有较高的强度和竖向刚度，能够承受较大的竖向荷载2、水平变形能力支座除具备较强的水平变形能力外，对水平变形还有一定抵抗作用，这种抵抗作用可吸收地震能量。
3、可复位性地震发生时，支座在外力作用下产生一定变形，吸收地震能量；地震发生后，支座通过橡胶的恢复力回到初始位置。
4、耐久性设计使用寿命可达60年。
5、环保性无重金属污染。
技术参数：HDR系列高阻尼隔震橡胶支座技术性能本系列支座分为矩形固定型、矩形滑动型、圆形固定型、圆形滑动型四种类型竖向承载204-21206KN水平承载力滑动型支座可承受的防滑移水平力为支座设计反力的3％支座转角0.006 rad和0.008 rad位移滑动型支座顺桥向设计位移为±100mm和±150mm两种，横桥向设计位移为±50mm；固定型支座正常设计剪应变为1.0，地震时为2.5摩擦系数摩擦系数0.03适用温度范围-40℃～60℃支座布置原则本系列支座分为矩形固定型、圆形固定型、矩形滑动型和圆形滑动型四种类型，根据桥梁的结构型式、跨径、联长及桥梁宽度等参数确定支座的布置原则。
第十十五章橡胶ppt课件
主要用于丁基胶中。
常用品种有对苯醌二肟与对二苯甲酰苯醌二肟。 6.胺类化合物
•是丙烯酸酯橡胶和氟橡胶的最重要的交联剂。 7.树脂类硫化剂 几乎专为丁基胶所用。
合成橡胶硫化的特点
1. 合成橡胶大分子链中含有不饱和双键的，皆采用 2. 硫黄或适用于天然橡胶的其他硫化剂硫化。 2. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链上带有氢原子者，可采用有机过氧化合 物交联。 3. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链带有易于反应的原子或基团。可采用适 当的化合物与它反应交联。 4. 合成橡胶可用辐射方法交联。 5. 合成橡胶中的热塑性弹性体，室温下已自行交联。
15.3.1.2 顺式-1，4-聚异戊二烯合成原理
异戊二烯合成顺式-1，4-聚异戊二烯所用引发剂类型
1 Zeglar-Natta型 TiCl4+R3Al TiCl4+聚亚胺基铝烷
2 烷基锂型
3 稀土型
15.3.2 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种、性能及应用 15.3.2.1 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种
2. 特种合成橡胶 凡是具有特殊性能,专门用作耐热、耐寒、耐溶剂、 耐辐射、耐化学腐蚀等特种橡胶制品的，称为 “特种橡胶”。
14.2 合成橡胶生产工艺特点
1. 单体及其他原料的准备与精制
2. 聚合转化率的控制
3. 橡胶的分离 A 从乳液聚合的胶乳中分离橡胶
（1） 电解质凝聚法 （2） 冷冻凝聚法
2. 橡胶配合剂
3. 橡胶的加工工艺
(1) 生胶的塑炼 (2) 胶料的混炼 (3) 混炼胶的加工成型(压延、压型) (4) 硫化
硫化中的物性变化和正硫化
某一性能达到 最高值时的硫 化称为该性能 的正硫化。
常用品种有对苯醌二肟与对二苯甲酰苯醌二肟。 6.胺类化合物
•是丙烯酸酯橡胶和氟橡胶的最重要的交联剂。 7.树脂类硫化剂 几乎专为丁基胶所用。
合成橡胶硫化的特点
1. 合成橡胶大分子链中含有不饱和双键的，皆采用 2. 硫黄或适用于天然橡胶的其他硫化剂硫化。 2. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链上带有氢原子者，可采用有机过氧化合 物交联。 3. 合成橡胶大分子链中不含有不饱和双键的，但在 主链或侧链带有易于反应的原子或基团。可采用适 当的化合物与它反应交联。 4. 合成橡胶可用辐射方法交联。 5. 合成橡胶中的热塑性弹性体，室温下已自行交联。
15.3.1.2 顺式-1，4-聚异戊二烯合成原理
异戊二烯合成顺式-1，4-聚异戊二烯所用引发剂类型
1 Zeglar-Natta型 TiCl4+R3Al TiCl4+聚亚胺基铝烷
2 烷基锂型
3 稀土型
15.3.2 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种、性能及应用 15.3.2.1 顺式-1，4-聚异戊二烯的品种
2. 特种合成橡胶 凡是具有特殊性能,专门用作耐热、耐寒、耐溶剂、 耐辐射、耐化学腐蚀等特种橡胶制品的，称为 “特种橡胶”。
14.2 合成橡胶生产工艺特点
1. 单体及其他原料的准备与精制
2. 聚合转化率的控制
3. 橡胶的分离 A 从乳液聚合的胶乳中分离橡胶
（1） 电解质凝聚法 （2） 冷冻凝聚法
2. 橡胶配合剂
3. 橡胶的加工工艺
(1) 生胶的塑炼 (2) 胶料的混炼 (3) 混炼胶的加工成型(压延、压型) (4) 硫化
硫化中的物性变化和正硫化
某一性能达到 最高值时的硫 化称为该性能 的正硫化。
阻尼减振优秀课件
涡流阻尼示意图
34
7.3 阻尼材料
阻尼材料也称为粘弹阻尼材料，或粘弹性高 阻尼材料。
要求：
➢有较高旳损耗因子；
➢有很好旳粘结性能； ➢在强力旳振动下不脱落不老化；
➢在某些特殊旳环境使用下还要求耐高温、 高湿和油污。
35
7.3 阻尼材料
阻尼材料
阻尼涂料 阻尼板材
36
（一）阻尼涂料
常用旳阻尼材料有沥青、软橡胶和阻尼浆。
8
阻尼技术 就是充分利用阻尼耗能旳一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面旳潜力，以提升机械构造旳抗 振性、降低机械产品旳振动、增强机械与机械系 统旳动态稳定性。
阻尼器：一种克制构造振动旳有效装置。
9
7.1.2 阻尼旳作用
1) 阻尼有利于降低机械构造旳共振振幅，从而防止构 造因动应力到达极限所造成旳破坏。
3
实例
在铆接飞机、轮船这种大旳构 造时，或在生产零部件旳过程中，会 产生高声级旳噪声。这是因为引起旳 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
处理方法
在铆接时对构造件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其他地方旳 传播。
4
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，因 为共振旳存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
2 × 10 -1 ~5
25
从物理现象上区别，阻尼能够分为下列五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能旳微观机制有差别， 宏观效应却基本相同，都体现为对振动系统具有阻尼 作用，因这种阻尼起源于介质内部，故称为工程材料 内阻尼。
26
材料阻尼旳机理：宏观上连续旳金属材料会在微观上因应 力或交变应力旳作用产生分子或晶界之间旳位错运动、塑 性滑移等，产生阻尼。在低应力情况下由金属旳微观运动 产生旳阻尼耗能，称为金属滞弹性，当金属材料在周期性 旳应力和应变作用下，加载线 OPA 因上述原因形成略有上 凸旳曲线而不再是直线，而卸载线 AB 将低于加载线 OPA 。 于是在一次周期旳应力循环中，构成了应力 - 应变旳封闭 回线 ABCDA ，阻尼耗能旳值正比于封闭回线旳面积。
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7.3 阻尼材料
阻尼材料也称为粘弹阻尼材料，或粘弹性高 阻尼材料。
要求：
➢有较高旳损耗因子；
➢有很好旳粘结性能； ➢在强力旳振动下不脱落不老化；
➢在某些特殊旳环境使用下还要求耐高温、 高湿和油污。
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7.3 阻尼材料
阻尼材料
阻尼涂料 阻尼板材
36
（一）阻尼涂料
常用旳阻尼材料有沥青、软橡胶和阻尼浆。
8
阻尼技术 就是充分利用阻尼耗能旳一般
规律，从材料、工艺、设计等各项技术问题上发 挥阻尼在减振方面旳潜力，以提升机械构造旳抗 振性、降低机械产品旳振动、增强机械与机械系 统旳动态稳定性。
阻尼器：一种克制构造振动旳有效装置。
9
7.1.2 阻尼旳作用
1) 阻尼有利于降低机械构造旳共振振幅，从而防止构 造因动应力到达极限所造成旳破坏。
3
实例
在铆接飞机、轮船这种大旳构 造时，或在生产零部件旳过程中，会 产生高声级旳噪声。这是因为引起旳 碰撞及大尺寸零部件能有效地将振动 能转变为噪声。
处理方法
在铆接时对构造件临时使用阻 尼衬垫，以降低共振强度，并可减 弱振动从铆接点向壁板其他地方旳 传播。
4
实例
在砂轮机上磨圆锯刀刃时，因 为共振旳存在，且内阻尼很低，故 产生很大噪声。
2 × 10 -1 ~5
25
从物理现象上区别，阻尼能够分为下列五类： （1）工程材料内阻尼
工程材料种类繁多，尽管其耗能旳微观机制有差别， 宏观效应却基本相同，都体现为对振动系统具有阻尼 作用，因这种阻尼起源于介质内部，故称为工程材料 内阻尼。
26
材料阻尼旳机理：宏观上连续旳金属材料会在微观上因应 力或交变应力旳作用产生分子或晶界之间旳位错运动、塑 性滑移等，产生阻尼。在低应力情况下由金属旳微观运动 产生旳阻尼耗能，称为金属滞弹性，当金属材料在周期性 旳应力和应变作用下，加载线 OPA 因上述原因形成略有上 凸旳曲线而不再是直线，而卸载线 AB 将低于加载线 OPA 。 于是在一次周期旳应力循环中，构成了应力 - 应变旳封闭 回线 ABCDA ，阻尼耗能旳值正比于封闭回线旳面积。
第三章 橡胶防护体系ppt课件(全)
第三节橡胶的臭氧老化及其防护方法
一、橡胶的臭氧老化的概念 1.臭氧老化特点 （1）橡胶的臭氧老化是一种表面反应 （2）未受拉伸的橡胶暴露在O3环境中时，橡胶与
O3反应直到表面上的双键完全反应完后终止，在 表面上形成一层类似喷霜状的灰色的硬脆膜，使 其失去光泽 （3）橡胶在产生臭氧龟裂时，裂纹的方向与受力的 方向垂直，这是臭氧龟裂与光氧老化致龟裂的不 同之处。
（二）防止臭氧老化的方法
物理方法防止臭氧老化的方法具体有：①在橡胶中加 入蜡；②覆盖或涂刷橡胶的表面；③在橡胶中加入耐 臭氧的高聚物。常用的方法是加入蜡
当防老剂AW与防老剂4010NA并用时，还可以产生协 同效应
第四节橡胶的疲劳老化及防护
橡胶在交变应力或应变作用下，物理机械性能逐 渐变坏，以致最后丧失使用价值的现象称为疲劳 老化
三、热氧防老剂的并用与协同效应
1.对抗效应 对抗效应是指两种或两种以上的防老剂并用时， 所产生的防护效果小于它们单独使用时的效果之 和
2.加和效应 加和效应是指防老剂并用后所产生的防护效果等 于它们各自单独作用的效果之和。
3.协同效应 协同效应是防老剂并用使用后的效果大于每种防 老剂单独使用的效果之和
(四)温度的影响
(五)硫化的影响
1．交联键链能理论
二、橡胶热氧老化的防老剂及其防护效
能
凡能终止自由基链式反应或者防止引发自由基产生的物质， 均能起到抑制或延缓橡胶氧化反应，被称为抗氧剂或热氧 老化防老剂。
抗氧剂根据其作用方式可分为两大类：第一类是通过与链 增长自由基R•或ROO•反应而截断链式反应，防止热氧老 化，这类物质称为链断裂型防老剂，也可称链终止型或自 由基终止型防老剂，还可称为主抗氧剂；
(2)性能变化
橡胶弹性 ppt课件
第六章 橡胶弹性
Rubber elasticity
ppt课件
1
The definition of rubber
Rubber is also called elastomer 弹性体.
It is defined as a cross-linked amorphous polymer above its glass transition temperature.
ppt课件
18
形变类型
简单拉伸
基
tensile
本
的 形
简单剪切
变
shear
形状改变而 体积不变
本体压缩 compression
体积改变而 形状不变
ppt课件
19
材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同， 材料受力方式主要有以下三种基本类型：
（i）简单拉伸（simple elongation,drawing, tensile)：
ppt课件
足够柔性
交联
6
高弹性特点
形变量大（WHY？长链,柔性） 弹性形变量可高达1000％
弹性模量小,高弹模量约105N/m2 一般聚合物109N/m2，金属1010-11 N/m2
弹性模量随温度升高而增大
晶体材料的弹性模量随温度升高而减小。
形变有热效应——快速拉伸放热，形变回复吸热 金属材料与此相反。
ppt课件
内能的贡献 熵的贡献
35
f-T Curve
f
=
U l
T,V
+
T
f T
l,V
在恒压条件下，固定样品长度，以f对T作图
截距 U
l T ,V
Rubber elasticity
ppt课件
1
The definition of rubber
Rubber is also called elastomer 弹性体.
It is defined as a cross-linked amorphous polymer above its glass transition temperature.
ppt课件
18
形变类型
简单拉伸
基
tensile
本
的 形
简单剪切
变
shear
形状改变而 体积不变
本体压缩 compression
体积改变而 形状不变
ppt课件
19
材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同， 材料受力方式主要有以下三种基本类型：
（i）简单拉伸（simple elongation,drawing, tensile)：
ppt课件
足够柔性
交联
6
高弹性特点
形变量大（WHY？长链,柔性） 弹性形变量可高达1000％
弹性模量小,高弹模量约105N/m2 一般聚合物109N/m2，金属1010-11 N/m2
弹性模量随温度升高而增大
晶体材料的弹性模量随温度升高而减小。
形变有热效应——快速拉伸放热，形变回复吸热 金属材料与此相反。
ppt课件
内能的贡献 熵的贡献
35
f-T Curve
f
=
U l
T,V
+
T
f T
l,V
在恒压条件下，固定样品长度，以f对T作图
截距 U
l T ,V
橡胶知识讲座
o 1.4 橡胶制品分类及其应用
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橡胶知识讲座
1.1 橡胶的定义与性质
o 橡胶是一种高弹性的高分子化合物,它具 有其它材料所没有的高弹性，因而也称做 弹性体。
o 其主要特征是分于量巨大，一般都在数十 万，甚至达到上百万左右。
o 其次是具有多分散性，也即橡胶的分子是 大小不等的，具有一个分布范围，这是决 定橡胶成为工程材料的内在原因。
硫化和硫化胶
o 硫化(Vulcanization) ：硫化是橡胶与硫化剂（硫磺） 和促进剂等在一定的温度、压力下，使橡胶大分子 链发生交联反应的过程，也就是塑性橡胶转化为弹 性橡胶或硬质橡胶的过程。
o 广义地说，硫化是指胶料经过化学或物理方法处理 后，使橡胶大分子通过交联从线型转变为网状结构， 从而改善橡胶的物理机械性能和化学性能的工艺过 程。
o 而南美印第安人的方言土语则把橡放称做“Gaoutchoue”，原
意为‘树的眼泪”，其译音仍被现在的俄语
和德语
Kautschuk所采用。
o 1770年英国人约瑟夫普里斯特利用橡胶擦铅笔字时，发现字迹 可被控掉，因此“橡胶” —词由英语的“rub out”(擦掉)逐 渐演变成为现在的称谓“Rubber”。
硫化胶 再生橡胶
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橡胶知识讲座
生胶
o 生胶是未经塑、混炼的橡胶的统称，是制造胶料的 最根本的原料。
(销售的橡胶原材料）
再生橡胶
o 再生橡胶(reclaimed rubber)：以橡胶制品生产中已硫 化边角废料、使用过的废旧橡胶为原料加工成有一 定可塑度的、能重新使用的橡胶，简称再生胶
定伸应力
伸长率
永久变形
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橡胶知识讲座