【摘 要】
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无石棉垫片作为传统石棉垫片的替代品应用越来越广泛,但针对垫片的老化性能研究尚不多见,实际应用及研究表明,老化是高温工况下垫片密封失效的主要原因,故提升垫片的耐老化性能十分重要。本文采用抄取法制备工艺,在团队前期研究的无石棉垫片基本配方的基础上,将性能优异的多壁碳纳米管添加到无石棉垫片配方中制备垫片材料,重点研究不同种类多壁碳纳米管及其不同添加量对垫片耐老化性的影响,旨在提升垫片的耐老化性。希望通过
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无石棉垫片作为传统石棉垫片的替代品应用越来越广泛,但针对垫片的老化性能研究尚不多见,实际应用及研究表明,老化是高温工况下垫片密封失效的主要原因,故提升垫片的耐老化性能十分重要。本文采用抄取法制备工艺,在团队前期研究的无石棉垫片基本配方的基础上,将性能优异的多壁碳纳米管添加到无石棉垫片配方中制备垫片材料,重点研究不同种类多壁碳纳米管及其不同添加量对垫片耐老化性的影响,旨在提升垫片的耐老化性。希望通过此研究能研制出综合性能优异的无石棉密封产品。本文主要工作及成果如下:(1)选用4种不同改性处理的多壁碳纳米管以不同添加量配合优选配方制备无石棉垫片,测试了垫片材料常温下的压缩率、回弹率、拉伸强度及烧失率性能,结果表明:羧基化多壁碳纳米管对垫片各性能影响较大,添加量为1.2%~1.5%时制备的垫片综合性能最优。(2)将垫片试样进行热氧老化试验,并测试老化后的压缩率、回弹率、拉伸强度、老化系数性能,并与常温下试样的各性能值进行对比,结果表明:羟基化多壁碳纳米管试样老化后的性能变化最小,故对垫片耐老化性能提升效果最好,当添加量为1.2%时,对垫片耐老化性提升最明显。(3)进行残余应力试验研究垫片的蠕变松弛过程,对比添加多壁碳纳米管的试样及未添加的空白试样在不同温度下的残余应力变化情况,试验表明,常温及高温工况下,添加多壁碳纳米管试样残余应力随时间变化值低于未添加的空白试样,说明多壁碳纳米管可增强垫片抗蠕变松弛性能。(4)选用Burgers模型描述无石棉垫片的蠕变松弛过程,并将残余应力随时间变化的计算值与试验值进行对比分析,结果表明:Burgers模型计算值与试验值十分接近,这为垫片实际应用中的密封性评价提供了有效方法。
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