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硫化儀曲線的解讀
閱讀：2325 發(fā)布時(shí)間：2011-11-5
一,、硫化儀簡介
ZWL－Ⅲ型無轉(zhuǎn)子硫化儀是本廠推出的新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品,。主要由主機(jī)、測溫,、控溫,、傳感器、計(jì)算機(jī),、下位機(jī)數(shù)據(jù)采集,、打印機(jī)及電氣連鎖等部分組成。
測控溫電路由自適應(yīng)高精度PID溫控儀,、故態(tài)繼電器,、鉑電阻及加熱器組成，能自動跟蹤外電網(wǎng)及環(huán)境溫度的變化,，自動并實(shí)時(shí)的修正PID參數(shù),，達(dá)到快速、控溫的目的,。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫及相關(guān)軟件的強(qiáng)有力支持下,，對每次測量的全部數(shù)據(jù)給予了存儲，并對各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理,。根據(jù)優(yōu)化方案,，可對全部數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，找出*硫化參數(shù),。除可實(shí)時(shí)打印硫化曲線外,，也可在顯示器上回顯和打印以前任何一次的硫化曲線和參數(shù)。
本硫化儀計(jì)算機(jī)上鼠標(biāo)所點(diǎn)按鍵與主機(jī)面板上按鍵具有相同功能,，以便于用戶操作,。計(jì)算機(jī)的軟件界面相當(dāng)友好,，使用極為方便,。用戶可以的測出焦燒時(shí)間,、正硫化時(shí)間,、硫化指數(shù),、zui大zui小轉(zhuǎn)矩等,，是橡膠行業(yè)控制膠料質(zhì)量,，快速檢驗(yàn)及橡膠基礎(chǔ)研究用的設(shè)備,。
二,、分類
1,、硫化儀根據(jù)其有無轉(zhuǎn)子分為：有轉(zhuǎn)子硫化儀、無轉(zhuǎn)子硫化儀。
2,、有轉(zhuǎn)子硫化儀無轉(zhuǎn)的主要區(qū)別：
2.1有轉(zhuǎn)子硫化儀測試時(shí)試樣溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要時(shí)間長,；而無轉(zhuǎn)子則較快。
2.2有轉(zhuǎn)子的硫化儀轉(zhuǎn)子與膠料產(chǎn)生的磨擦力也計(jì)入膠料剪切模量的數(shù)據(jù)中,，而無轉(zhuǎn)子硫化儀則避免此摩擦力的影響,。
2.1有轉(zhuǎn)子硫化儀測試時(shí)試樣溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要時(shí)間長,；而無轉(zhuǎn)子則較快。
2.2有轉(zhuǎn)子的硫化儀轉(zhuǎn)子與膠料產(chǎn)生的磨擦力也計(jì)入膠料剪切模量的數(shù)據(jù)中,，而無轉(zhuǎn)子硫化儀則避免此摩擦力的影響,。
三、硫化曲線
1,、實(shí)驗(yàn)原理
從流變學(xué)的觀點(diǎn)可以說,，迄今為止，各種流變儀所采用的原理本質(zhì)上是一致的,，即模壓在模腔內(nèi)的試樣連續(xù)的承受恒定的小振幅和低頻率的正弦剪切變形,，由測力傳感器測定剪切應(yīng)力，以轉(zhuǎn)矩單位表示,，即膠料的剪切模量,，當(dāng)試樣規(guī)格、厚度,、振幅角和實(shí)驗(yàn)溫度一定時(shí),，所測定的剪切應(yīng)力與交聯(lián)點(diǎn)密度成正比關(guān)系，記錄下的剪切應(yīng)力—時(shí)間的曲線便是硫化曲線,。
2,、硫化曲線
硫化曲線ML——zui低轉(zhuǎn)矩，N•m（kgf•cm）
硫化曲線MH——到達(dá)規(guī)定時(shí)間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉(zhuǎn)矩的硫化曲線,，所達(dá)到的zui高轉(zhuǎn)矩N•m（kgf•cm）
硫化曲線TS1——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.1 N•m（kgf•cm）時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間,，MIN
硫化曲線TS2——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.2 N•m（kgf•cm）時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間，MIN
硫化曲線TC（x）——試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時(shí)間,，即試樣轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+X（MH-ML）時(shí)
所對應(yīng)的時(shí)間,，MIN（注：如X取值0.5，即TC50,，X取.9,，即TC90）
3、硫檢參數(shù)的意義
硫化曲線ML：表示膠料的流動性,，ML越低,，流動性越好，反之,，越差.
1,、實(shí)驗(yàn)原理
從流變學(xué)的觀點(diǎn)可以說,，迄今為止，各種流變儀所采用的原理本質(zhì)上是一致的,，即模壓在模腔內(nèi)的試樣連續(xù)的承受恒定的小振幅和低頻率的正弦剪切變形,，由測力傳感器測定剪切應(yīng)力，以轉(zhuǎn)矩單位表示,，即膠料的剪切模量,，當(dāng)試樣規(guī)格、厚度,、振幅角和實(shí)驗(yàn)溫度一定時(shí),，所測定的剪切應(yīng)力與交聯(lián)點(diǎn)密度成正比關(guān)系，記錄下的剪切應(yīng)力—時(shí)間的曲線便是硫化曲線,。
2,、硫化曲線
硫化曲線ML——zui低轉(zhuǎn)矩，N•m（kgf•cm）
硫化曲線MH——到達(dá)規(guī)定時(shí)間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉(zhuǎn)矩的硫化曲線,，所達(dá)到的zui高轉(zhuǎn)矩N•m（kgf•cm）
硫化曲線TS1——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.1 N•m（kgf•cm）時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間,，MIN
硫化曲線TS2——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.2 N•m（kgf•cm）時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間，MIN
硫化曲線TC（x）——試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時(shí)間,，即試樣轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+X（MH-ML）時(shí)
所對應(yīng)的時(shí)間,，MIN（注：如X取值0.5，即TC50,，X取.9,，即TC90）
3、硫檢參數(shù)的意義
硫化曲線ML：表示膠料的流動性,，ML越低,，流動性越好，反之,，越差.
硫化曲線MH：表征膠料的膠料的剪切模數(shù)、硬度,、定伸強(qiáng)度和交聯(lián)密度,，一般MH越低，硬度越低，MH越高,，硬度越高,。
硫化曲線TS2：表征膠料的操作安全性，TS2越短,，表示膠料越容易發(fā)生死料,，產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生缺料不良。反之,，TS2越長,，雖然操作安全性提高，但是產(chǎn)效會變低,，成本會增加很多,，故TS2對膠料的加工、配方設(shè)計(jì)具有很重要的意義,。
硫化曲線TC90：主要用來評估膠料在成型生產(chǎn)時(shí)的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,，會導(dǎo)致產(chǎn)品硬度低，產(chǎn)效低,。
4,、硫化儀的試驗(yàn)影響因素
4.1試驗(yàn)溫度
硫化既然是一種化學(xué)反應(yīng)過程，無疑溫度對反應(yīng)速度是一個(gè)重要因素,。隨著溫度提高其誘導(dǎo)期縮短,，硫化速度加快.當(dāng)溫度相當(dāng)高時(shí)配方中原材料變量的信息受到掩蓋. 膠料硫化過程是一個(gè)在一定溫度和壓力作用下受力的過程。如果溫度或壓力稍有變化,，就會對測量的硫化曲線產(chǎn)生很大影響,。目前，壓力一般較容易控制,。通過帶有壓力表的硫化儀就可以達(dá)到穩(wěn)定的壓力,。供給硫化儀的氣壓必須在任何時(shí)候都高于硫化儀所設(shè)定的額定氣壓。而溫度控制是各廠家一直強(qiáng)調(diào)的主要技術(shù)指標(biāo),。我公司硫化儀采用進(jìn)口溫控表,，模腔溫度波動≤±0.1℃，溫度恢復(fù)時(shí)間≤2min,。
4.2 硫化儀的測量頻率：大部分國內(nèi)使用的硫化儀都采用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)動頻率,。轉(zhuǎn)動速度對硫化儀的影響主要是使得測量的過程加快。相對于zui早3轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)備來說,，100轉(zhuǎn)/分鐘在測量時(shí)更加適用于高溫快檢等方面使用,。各種頻率測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同，但都可以用于橡膠硫化的檢測,。
4.3硫化儀的擺動角度：
按照標(biāo)準(zhǔn),，有轉(zhuǎn)子硫化儀的擺角應(yīng)為1°或3°,；無轉(zhuǎn)子硫化儀的擺動角度應(yīng)為1°或0.5°，初配置均為1°,。擺動角度對于硫化數(shù)據(jù)的影響和頻率相似,，各種角度測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同，但都可以用于橡膠硫化的檢測,。角度越大,，施加于膠樣上的扭矩就越大，測量得到的數(shù)據(jù)就越大,。對于特別軟的橡膠易采用大角度的擺動,。反之，硬膠采用小一些的擺動角度就可,?？傊x用不同擺角的目的都是為了能更清楚的顯示測量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在所有數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算,，數(shù)據(jù)再小也可以分辨，對于一般橡膠硫化來說,，變化角度的實(shí)用性不大,，標(biāo)配角度足以適用于所有橡膠。
硫化曲線TC90：主要用來評估膠料在成型生產(chǎn)時(shí)的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,，會導(dǎo)致產(chǎn)品硬度低，產(chǎn)效低,。
4,、硫化儀的試驗(yàn)影響因素
4.1試驗(yàn)溫度
硫化既然是一種化學(xué)反應(yīng)過程，無疑溫度對反應(yīng)速度是一個(gè)重要因素,。隨著溫度提高其誘導(dǎo)期縮短,，硫化速度加快.當(dāng)溫度相當(dāng)高時(shí)配方中原材料變量的信息受到掩蓋. 膠料硫化過程是一個(gè)在一定溫度和壓力作用下受力的過程。如果溫度或壓力稍有變化,，就會對測量的硫化曲線產(chǎn)生很大影響,。目前，壓力一般較容易控制,。通過帶有壓力表的硫化儀就可以達(dá)到穩(wěn)定的壓力,。供給硫化儀的氣壓必須在任何時(shí)候都高于硫化儀所設(shè)定的額定氣壓。而溫度控制是各廠家一直強(qiáng)調(diào)的主要技術(shù)指標(biāo),。我公司硫化儀采用進(jìn)口溫控表,，模腔溫度波動≤±0.1℃，溫度恢復(fù)時(shí)間≤2min,。
4.2 硫化儀的測量頻率：大部分國內(nèi)使用的硫化儀都采用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)動頻率,。轉(zhuǎn)動速度對硫化儀的影響主要是使得測量的過程加快。相對于zui早3轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)備來說,，100轉(zhuǎn)/分鐘在測量時(shí)更加適用于高溫快檢等方面使用,。各種頻率測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同，但都可以用于橡膠硫化的檢測,。
4.3硫化儀的擺動角度：
按照標(biāo)準(zhǔn),，有轉(zhuǎn)子硫化儀的擺角應(yīng)為1°或3°,；無轉(zhuǎn)子硫化儀的擺動角度應(yīng)為1°或0.5°，初配置均為1°,。擺動角度對于硫化數(shù)據(jù)的影響和頻率相似,，各種角度測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同，但都可以用于橡膠硫化的檢測,。角度越大,，施加于膠樣上的扭矩就越大，測量得到的數(shù)據(jù)就越大,。對于特別軟的橡膠易采用大角度的擺動,。反之，硬膠采用小一些的擺動角度就可,?？傊x用不同擺角的目的都是為了能更清楚的顯示測量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在所有數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算,，數(shù)據(jù)再小也可以分辨，對于一般橡膠硫化來說,，變化角度的實(shí)用性不大,，標(biāo)配角度足以適用于所有橡膠。
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