橡胶变形测试(硫化橡胶 / 弹性体)
橡胶变形测试核心分为静态变形、蠕变、应力松弛、拉伸应力应变、动态变形五大类,密封件、减震件常用是压缩变形。
一、压缩变形(常用,O 型圈、垫片)
标准:GB/T 7759.1,ISO 815,ASTM D395
含义:橡胶在固定压缩量、规定温度下长时间受压,卸载冷却恢复后,残留的不可逆变形;数值越小,弹性恢复越好,密封越持久。
试样:圆柱形,常用 Φ29×12.5mm;
压缩率:常规25%;硬度 80~89IRHD 取 15%;90~95IRHD 取 10%;
条件举例:70℃×24h / 100℃×70h;
恢复:取出试样,常温自由恢复 30min 测厚度;
计算公式:
\(K=\frac{h_0-h_2}{h_0-h_1}\times100\%\)\(h_0\)原始高度;\(h_1\)限制器高度;\(h_2\)恢复后高度
二、拉伸变形
标准:GB/T 528哑铃试样拉伸至指定伸长率并保温保载一段时间,卸载静置后测量标距残留伸长;用于胶管、输送带、胶乳制品。
三、拉伸应力应变(基础变形)
GB/T 528,ISO 37拉力机拉伸哑铃试样,得到:断裂伸长率、定伸应力、拉伸强度;反映橡胶大变形下弹性与强度。
四、蠕变 & 应力松弛(长期服役变形)
蠕变:恒定载荷 / 应力下,形变随时间持续变大(GB/T 19220,ISO 8013);减震支座长期受压形变;
应力松弛:固定变形量,内部应力随时间衰减;密封件长期压紧后压紧力下降。
五、动态变形测试(往复交变,减震、橡胶支座)
动态刚度、滞后损耗、循环疲劳变形;反复加载下形变累积、发热、老化。
六、常用测试设备
压缩变形器(夹具 + 限高块)、烘箱、橡胶测厚仪
电子试验机(拉伸、蠕变、应力松弛)
动态力学分析仪 DMA(小变形动态模量)
七、关键影响因素
温度、时间、压缩率 / 应变水平、试样硫化状态、恢复时间;高温会显著加大变形。
快速选型建议
O 圈 / 密封垫片:优先做压缩变形
减震垫 / 支座:压缩变形 + 蠕变 / 应力松弛
胶管、薄膜:拉伸应力应变 + 拉伸变形
隔震橡胶支座:静态压缩剪切 + 动态变形
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