CN211426343U - 一种橡胶高温膨胀压力的测试装置 - Google Patents

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朱燕伟
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Shaoxing Baojing Composite Material Co ltd
Shaoxing Baojing Composite Technology Research And Development Co ltd
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Jinggong Shaoxing Composite Technology R & D Co ltd
Jinggong Shaoxing Composite Material Co ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种橡胶高温膨胀压力的测试装置，其包括下模，手柄，导热板和上模；手柄通过螺纹连接与下模成为一体；橡胶料片上下各设置一块导热板，橡胶料片连同导热板一起放置于下模的凹腔中；多组发热片设置于下模的下表面和上模的上表面；多个发热片压块与下模和上模通过螺栓连接成为一体；下模的底部和上模的顶部各设置一个水冷板，两个水冷板的外侧有一对压盘；水冷板内部有冷却水通道。本实用新型的积极效果是：本申请能够实现橡胶在高温硫化过程中的膨胀压力的准确测量，为有效控制橡胶固化质量提供保障。

Description

一种橡胶高温膨胀压力的测试装置
技术领域
本实用新型涉及橡胶高温膨胀压力技术领域，具体地说，是一种橡胶高温膨胀压力的测试装置。
背景技术
固体火箭发动机工作时，推进剂的燃烧温度在3000℃以上，为保护发动机壳体不因高温和气流冲刷引起破坏，需要在发动机壳体内表面粘贴橡胶绝热层。橡胶绝热层是通过橡胶生料在高温高压条件下硫化而生成的。橡胶在不同的压力条件下其硫化产品的致密度、抗烧蚀性能差异较大。橡胶生料的生产厂家提供的相应参数可以指导橡胶固化工艺以便控制橡胶的膨胀压力。因此准确测量橡胶在固化过程中的膨胀压力对于控制材料性能、优化固化工艺具有重要意义。
现有技术中，通过带有试样加热功能的力学试验机实现橡胶高温膨胀压力的测量，然而由于热量由高温试样向力学实验机的压轴传递，力学实验机的压轴受热膨胀，对橡胶的膨胀压力的测量带来显著偏差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种橡胶高温膨胀压力的测试装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种橡胶高温膨胀压力的测试装置，其包括下模，手柄，导热板和上模；
手柄通过螺纹连接与下模成为一体；
橡胶料片上下各设置一块导热板，橡胶料片连同导热板一起放置于下模的凹腔中；
多组发热片设置于下模的下表面和上模的上表面。
多个发热片压块与下模和上模通过螺栓连接成为一体。
下模的底部和上模的顶部各设置一个水冷板，两个水冷板的外侧有一对压盘。
水冷板内部有冷却水通道。
与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：
本申请能够实现橡胶在高温硫化过程中的膨胀压力的准确测量，为有效控制橡胶固化质量提供保障。
附图说明
图1本申请的结构示意图；
附图中的标记为：
1 下模,
2 手柄，
3 导热板，
4 橡胶料片，
5 上模，
6 发热片，
7 发热片压块，
8 水冷板，
9 压盘，
10 温度控制系统，
11 循环水冷系统，
12 位移-载荷控制系统。
具体实施方式
以下提供本实用新型一种橡胶高温膨胀压力的测试装置的具体实施方式。
实施例1
如图1所示，本实例提供一种橡胶膨胀压力测试装置，其包括用于放置橡胶试样的下模1、手柄2、导热板3、上模5、发热片6、发热片压块7、水冷板8、压盘9、温度控制系统10、循环水冷系统11、位移-载荷控制系统12。
其中，手柄2通过螺纹连接与下模1成为一体，被测试样为橡胶料片4，橡胶料片4上下各设置一块导热板3，橡胶料片4连同导热板3一起放置于下模1的凹腔中，导热板3具有较高的导热系数，可以保证橡胶料片4上下表面的温度均匀性。上模5的下凸台与下模1的凹腔形成间隙配合，单边配合间隙优于0.075mm。多组发热片6设置于下模1的下表面和上模5的上表面，多个发热片压块7与下模1和上模5通过螺栓连接成为一体，在发热片压块7 提供的压力下，发热片6通过高导热银胶粘接剂和下模1和上模5的表面形成紧密的接合，发热片6通过温度控制系统10监测其温度并控制其发热功率。下模1的底部和上模5的顶部各设置一个水冷板8，水冷板8内部有冷却水通道，但不影响其传递厚度方向的压力，水冷板8由循环水冷系统11提供循环冷却水，水冷板8能够有效地隔断上模5和下模1向压盘9的热量传输。两个水冷板8的外侧有一对压盘9，压盘9通过位移-载荷控制系统12控制并监测其位移或载荷。
首先将通过位移-载荷控制系统12控制压盘9对橡胶料片4进行预加载，预加载的目的是排除被测材料以及试验装置各个部件之间的配合间隙，使测量更为准确。优选的，例如预加载压力为10kN，保持10min后卸载至0.5kN。然后保持压盘的位移不变，监测压盘承受的压力。
启动温度控制系统10和循环水冷系统11，通过温度控制系统10设置橡胶料片4的硫化温度和升温速率，优选的，例如设定目标温度为175℃，升温速率为1℃/min，175℃保持120min。
在升温过程中，橡胶的膨胀压力不断升高；在达到目标温度后橡胶的膨胀压力仍在持续升高，说明橡胶尚未完全硫化，保持目标温度一段时间后，橡胶完全硫化，膨胀压力基本稳定。通过该测试装置能够测量橡胶膨胀压力的动态变化过程，橡胶膨胀压力计算公式为：
σ＝P/A
其中P为压盘测量的压力，A为橡胶料片的承力面积。
通过实施上述，可以有效降低传统的测试手段中试验机压轴的热变形对测量结果的干扰，实现橡胶在高温硫化过程中的膨胀压力的准确测量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种橡胶高温膨胀压力的测试装置，其特征在于，其包括下模，手柄，导热板和上模；
手柄通过螺纹连接与下模成为一体；
橡胶料片上下各设置一块导热板，橡胶料片连同导热板一起放置于下模的凹腔中；
多组发热片设置于下模的下表面和上模的上表面；
下模的底部和上模的顶部各设置一个水冷板，两个水冷板的外侧有一对压盘；
水冷板内部有冷却水通道。
2.如权利要求1所述的一种橡胶高温膨胀压力的测试装置，其特征在于，多个
发热片压块与下模和上模通过螺栓连接成为一体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112415042A (zh) * 2021-01-19 2021-02-26 南京大策门窗有限公司 一种橡胶高温膨胀压力的测试装置

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